Rening och destruktion av
kontaminerat släckvatten
Rening och destruktion av
kontaminerat släckvatten
Rening och destruktion av kontaminerat släckvatten
Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB)
Rapporten är skriven av:
Peter Norberg & Delilah Lithner, COWI på uppdrag av MSB
Layout: Advant Produktionsbyrå AB
Tryckeri: DanagårdLiTHO
Publ.nr MSB536 - februari 2013
ISBN 978-91-7383-324-0
Förord 3
Miljöeffekter av kontaminerat släckvatten
Bakgrund
Enligt räddningstjänsten insatsstatistik används årligen (2010) ca 70 miljoner m3
släckvatten för att släcka bränder. Det släckvatten som inte förångas vid brandsläckning kommer att bli kvar eller lämna brandplatsen. Detta vatten kan vara
mer eller mindre förorenat. Föroreningarna består av restprodukter från bränslet, ämnen som funnits på brandplatsen redan innan branden, och tillsatser till
själva släckvattnet, t.ex. skumvätska. Den kan också innehålla kemikalier från
andra objekt som påverkas av brandförloppet, exempelvis drivmedel. Kontaminerat släckvatten kan, beroende på markförhållanden mm, infiltrera marken eller
genom ytavrinning nå områden som är mer eller mindre miljökänsliga.
MSB har därför avsikten att samla kunskap och visa metoder för att minska eller
undvika negativa miljöeffekter av detta kontaminerade släckvatten genom att
publicera ett antal rapporter. Detta är den första rapporten inom projektet och
som omfattar hantering och destruktion av det kontaminerade släckvattnet.
Problemet med förorenat släckvatten kan kunna delas in i fyra delområden:
• Planering, förebyggande
• Släckmetod
• Bedömning, uppsamling och förvaring
• Destruktion
Planering, metod och bedömning
Inom dessa tre områden pågår för närvarande diverse utvecklingsprojekt och
resultaten av dessa projekt kommer att publiceras senare.
Uppdrag
Uppdraget till COWI, som genomförde denna studie, bestod av följande delar:
• Ta fram en lista med befintliga reningsmetoder som kan rena vatten som för­
orenats av fasta miljö- och hälsofarliga partiklar. Listan ska innehålla uppgifter
om kapacitet, mobilitet och kostnad.
• Ta fram en motsvarande lista över befintliga metoder som kan processa kemikalier som blandats i vatten
• Efter rening vilka produkter återstår och hur tas dom om hand.
• Ta fram en lista på metoder för långvarig rening av motsvarande föroreningar
i vatten. I listan ska också redovisas hur eventuella andra kemikalier som kan
förekomma vid bränder kan omhändertas.
Innehåll
Miljöeffekter av kontaminerat släckvatten..................................................... 3
Bakgrund........................................................................................................ 3
Uppdrag......................................................................................................... 3
Sammanfattning......................................................................................... 7
1 Inledning................................................................................................9
2 Bakgrund .............................................................................................. 11
2.1 Fördelning av olika typer av bränder.......................................................... 11
2.2 Olika typer av släckmedel........................................................................ 11
2.3 Volym släckvatten................................................................................... 11
3 Släckvattnets kemiska sammansättning...................................................15
3.1 Källor till föroreningar i släckvattnet..........................................................15
3.2 Faktorer som påverkar sammansättningen...............................................15
3.3 Vanligt förekommande föroreningar i släckvatten och möjligheter till rening.....17
3.4 Sammanfattning reningsmetoder för olika föroreningsgrupper................. 23
3.5 Analys av släckvatten.............................................................................. 24
4 Rening av släckvatten............................................................................ 27
4.1 Reningstekniker...................................................................................... 27
4.2 Mobila anläggningar...............................................................................31
4.3 Stationära anläggningar......................................................................... 32
4.5 Lista - reningstekniker för partiklar och kemiska substanser i släckvatten.... 32
4.6 Kringutrustning t.ex. pumpar, slangar, ventiler, kopplingar,
uppsamlingskärl/bassänger och tankbilar................................................41
4.7 Tillämpade reningstekniker på släckvatten................................................41
4.8 Förslag på hantering/rening av släckvatten ............................................. 43
5 Uppsamling/bortledning av släckvatten................................................. 47
6 Destruktion/slutförvaring av restprodukter efter rening............................51
6.1 Avfallsregler............................................................................................ 53
6.2 Termisk behandling................................................................................ 54
6.3 Deponering – inert, icke-farligt eller farligt avfall?.................................... 55
7 Sammanfattande slutsatser................................................................... 57
8 Referenser............................................................................................ 59
Personlig kontakt:..................................................................................... 63
Bilaga A: Förekomst av föroreningar i släckvatten från olika typer av bränder...... 65
Byggnader, ej industri.................................................................................... 65
Industribyggnader.........................................................................................66
Övriga, ej byggnader..................................................................................... 67
6 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Sammanfattning
Sammanfattning 7
Sammanfattning
Vid släckning av bränder med vatten eller skum kan det släckvatten som bildas
innehålla många olika föroreningar i höga halter. För att minska miljö- och hälso­
påverkan från bränder kan det i flera fall vara aktuellt att samla upp och rena,
eller på annat sätt ta hand om, det kontaminerade släckvattnet.
Syftet med rapporten är att undersöka vilka möjligheter som finns för rening
och destruktion av släckvatten, samt att ta fram ungefärliga kostnader för olika
reningsmetoder. I rapporten beskrivs bl.a. vilka olika typer av föroreningar som
kan förekomma i släckvatten, vilka olika typer av reningsmetoder som kan
användas för rening av partiklar och kemiska ämnen, i mobila respektive stationära anläggningar (tabell 3 och 4), samt vilka restprodukter som uppkommer vid
rening och hur de bör tas om hand (tabell 5).
Det finns en rad olika reningstekniker på marknaden, men enskilt kan inte dessa
rena det breda spektrum av föroreningar (partiklar, organiska ämnen, metaller,
skumvätska m.m.) som kan finnas i ett släckvatten. Därför behöver olika reningstekniker kombineras. För att nå en hög reningsgrad och för att få en hög
verkningsgrad krävs ofta någon form av förbehandling av släckvattnet, t.ex. med
förfilter för avskiljning av partiklar. Vilka tekniker som väljs beror på typ och
mängd föroreningar, krav på reningsnivå och ekonomi. De flesta av teknikerna
kan användas både i mobila och stationära anläggningar.
Den enklaste och eventuellt billigaste strategin för att minska miljöbelastningen
är att åtminstone avskilja partiklar och därmed även partikulärt bundna föroreningar. Med denna strategi fångas emellertid inte lösta föroreningar upp.
Släckvatten som innehåller skumvätska är mer svårbehandlat och ställer högre
krav på val av reningsteknik. I vissa fall kan det vara lämpligare att skicka iväg
vattnet för rening i en stationär anläggning som t.ex. drivs av ett företag eller
kommunalt bolag som hanterar farligt avfall eller avloppsvatten, istället för att
Räddningstjänsten själva ombesörjer reningen. Ett annat alternativ är att hyra
mobila anläggningar för rening av släckvatten.
Kostnaderna för rening av släckvatten är mycket svåra att uppskatta, men exempel på kostnader för olika reningstekniker presenteras (tabell 3 och 4). Utöver
detta tillkommer kostnader för kringutrustning, samt omhändertagande av
restprodukter (tabell 6).
8 VÄGLEDNING TILL ÖKAD SÄKERHET I INDUSTRIELLA KONTROLLSYSTEM
Inledning
Inledning 9
1 Inledning
Vid släckning av bränder med vatten eller skum kan det släckvatten som bildas
innehålla många olika föroreningar i höga halter. Vilka konsekvenser detta får
för människors hälsa och miljön styrs dels av typ av föroreningar, halter och
mängder, och dels av hur känslig omgivningen är, t.ex. närhet till brunn, grundvattentäkt, eller annan recipient.
För att minska påverkan från kontaminerat släckvatten från bränder kan det i
vissa fall vara aktuellt att samla upp och försöka rena detta släckvatten. Eftersom släckvattnet ofta är komplext sammansatt och föroreningarna och föroreningsgraden varierar från brand till brand finns det inte en reningsmetod
som kan rena alla föroreningar bra från alla typer av bränder. Därför kan olika
kombinationer av reningsmetoder behövas. Det kan av ekonomiska skäl vara
nödvändigt att göra prioriteringar som t.ex. kan innebära att man väljer att bara
rena det som orsakar mest skada, eller det som ger en någorlunda god rening till
en låg kostnad.
COWI har fått i uppdrag av Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB)
att undersöka vilka möjligheter som finns för rening och destruktion av släckvatten, samt att ta fram ungefärliga kostnader för olika reningsmetoder. I denna
rapport beskrivs:
• vilka olika typer av föroreningar som kan förekomma i släckvatten
• vilka olika typer av reningsmetoder som kan användas för rening av partiklar
och kemiska ämnen, i mobila respektive stationära anläggningar
• vilka restprodukter som uppkommer vid rening och hur de bör tas om hand/
destrueras.
I kapitel 4 (tabell 3) finns en lista på reningsmetoder som kan rena fasta miljöoch hälsofarliga partiklar samt kemiska ämnen. I listan finns även uppgifter om
kapacitet och mobilitet, samt kostnadsexempel.
10 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Bakgrund
Bakgrund 11
2 Bakgrund
2.1 Fördelning av olika typer av bränder
Under år 2011 var Räddningstjänstens insatser till bränder nästan 25 000 till antalet. Av dessa utgjorde 41,4 % bränder i byggnader (figur 1a) och 58,6 % bränder
i icke-byggnader (främst bränder i skog och mark) (figur 1b).
a) Byggnadsbränder
b) Bränder i icke-byggnader
Bostad 57,7 %
Allmän byggnad
20,6 %
Övriga 11,1 %
Industri 10,6 %
Övriga
(tex skog och mark,
soptunna,
papperskorg, lastbil,
arbetsmaskiner,
moped, kablar)
64,4 %
Personbil 25,3 %
Container 10,2 %
Figur 1. Räddningsverkets insatser 2011 uppdelat på olika brandobjekt. a) Byggnadsbränder; b) Bränder
icke-byggnader. Källa: Modifierad från MSB (2012)
2.2 Olika typer av släckmedel
Vilka kemiska ämnen som återfinns i släckvattnet/släckmedelsresterna kan
påverkas av vilken typ av släckmedel som använts. Det finns fyra huvudtyper av
släckmedel:
• vatten
• skum (tensidbaserad eller proteinbaserad skumvätska)
• gasformiga släckmedel
• pulver.
De olika släckmedlen har olika begränsningar och ger olika påverkan på människors hälsa, miljön och egendom (Särdqvist, 2006). Valet av släckmedel beror
på typ av brand. Vatten är det släckmedel som passar till flest bränder och är det
vanligaste släckmedlet (Särdqvist, 2006). Skum används mest mot vätskebränder
och bränder i byggnader när rökdykarinsatser inte är möjliga (Särdqvist, 2006).
Vid släckning med skum tillsätts skumvätska till vatten. Inblandningen av skumvätska är 0,1-6% (Särdqvist, 2006). Släckvatten uppkommer således vid släckning
med skum. Vid släckning med gasformiga släckmedel och pulver uppstår brandrester, men inte släckvatten, och beskrivs därför inte i denna rapport.
2.3 Volym släckvatten
Den volym vatten som används för att släcka en brand bestäms av hur mycket
vatten som krävs för att släcka branden, men vid invändiga rökdykarinsatser
tillkommer den mängd vatten som rökdykaren behöver för att skydda sig själv
(Särdqvist, 2006). Hur mycket släckvatten som bildas styrs av hur mycket vatten
som tillförs och hur mycket vatten som förångas:
12 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Kontaminerat släckvatten = tillförd mängd brandvatten – förångad mängd vatten
Om släckvattnet inte samlas upp och tas om hand kan det utgöra en betydande
miljöbelastning. Exempelvis kan släckvattnet infiltrera ner i marken vid brandplatsen och nå grundvattnet, rinna ner i dagvattenbrunnar och nå avlopps­
reningsverk eller via dagvattensystem och ytavrinning nå olika recipienter t.ex.
sjöar och vattendrag.
Olika typer av områden har olika brandvattenbehov. Brandvattenbehovet varierar mellan 600 l/min – 2400 l/min (d.v.s. 36 m3/h – 144 m3/h). Lägst är behovet
för exempelvis bostadsområden (hus < 4 vån) och jämförliga områden. Ett högt
brandvattenbehov har t.ex. snickerifabriker, brädgårdar och dyl. Högst brandvattenbehov, d.v.s. > 2400 l/min, har t.ex. oljehanteringsanläggningar (Räddningsverket, 1999).
Hur stora volymer kontaminerat släckvatten som uppstår beror bl.a. på typ av
brand och på hur släckningsarbetet utförts. Vanligtvis är andelen vatten som
förångas stor vid lägenhetsbränder (exempelvis ca 40 % eller mer) eftersom
man försöker minimera vattenskadorna, medan den är lägre vid bränder i stora
industrilokaler (exempelvis ca 10 %) eftersom man begjuter med vatten för att
minska risken för spridning av brand. Vid bilbränder är det ofta en väldigt liten
andel som förångas (Annergård, personlig kontakt).
Oftast är det inte möjligt att samla upp allt kontaminerat släckvatten. Dels tar
det tid innan invallningar och brunnstäckning är på plats, dels kan hela brandområdet vara svårt att invalla och dels kan hårdgjorda ytor saknas. Det släckvatten som kan omhändertas för rening blir därför något eller mycket mindre än
den totala mängd kontaminerat släckvatten som bildats vid släckningsarbetet.
Kontaminerat släckvatten från släckning av brand vid deponi. Foto: Claes-Håkan Carlsson, MSB
14 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Släckvattnets kemiska
sammansättning
Släckvattnets kemiska sammansättning 15
3 Släckvattnets kemiska sammansättning
3.1 Källor till föroreningar i släckvattnet
Släckvattnet kan innehålla föroreningar från följande källor:
• rest-/reaktionsprodukter från bränslet
• ämnen som funnits på brandplatsen men som inte deltagit i branden
• ämnen som tillsatts i samband med släckinsatsen, t.ex. skumvätska
(Särdqvist, 2006; Larsson & Lönnermark, 2002).
3.2 Faktorer som påverkar sammansättningen
Den kemiska sammansättningen av ett släckvatten beror på flera faktorer:
• vilket material som brinner
• förbränningsgraden
• föroreningarnas kontakt med vattnet.
Olika material som brinner genererar olika föroreningar. En hög förbränningsgrad ger fullständig förbränning av avfallet och ger ett släckvatten med enklare
sammansatta föroreningar, till skillnad från en brand med låg förbränningsgrad
(Flydén, 2009). Ju längre kontakttid vattnet har med föroreningarna desto större
är sannolikheten att fler ämnen och större mängder av ämnena hinner lösa sig
i vattnet. Även vattenlösligheten hos ett ämne och kokpunkten påverkar föroreningshalten i vattnet. Ju högre vattenlöslighet ämnet har desto mer kan lösas
i vatten. Om ämnets kokpunkt nås i branden kan det kondensera och fastna på
partiklar som sedan kan följa med släckvattnet (Flydén, 2009).
Halterna av föroreningar i släckvattnet kan bli högre om små mängder vatten
används, samtidigt blir den urtvättande effekten större då stora mängder vatten
används vilket kan leda till mer föroreningar och större totala mängder föro­
reningar.
3.2.1 Skumvätskans tillskott av föroreningar
Vid rening av släckvatten som innehåller skumvätska behöver hänsyn även tas
till skumvätskans kemiska sammansättning (se avsnitt 3.3.7). Skumvätskan kan
orsaka problem i vattenmiljön p.g.a. sin akuta eller långsiktiga giftighet och syretärande effekt (Räddningsverket, 2001). Vissa skumvätskor är dessutom mycket
svårnedbrytbara.
Skumvätskan medför även att lösligheten av föroreningar från branden ökar och
att förmågan att tvätta ur föroreningar som funnits på brandplatsen ökar (Särdqvist, 2006). Detta medför att mängden föroreningar från branden/brandplatsen
är högre vid släckning med skum, även om man räknar bort de kemikalier som
finns i skumvätskan. I brandförsök med bildäck av Lönnermark & Blomqvist
(2005a) ökade halterna av volatila organiska föreningar (VOC), polycykliska aromatiska föreningar (PAH) och dioxiner/furaner (PCDD/PCDF) kraftigt när skumvätska användes, jämfört med motsvarande test med enbart vatten.
16 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Kontaminerat släckvatten med stor andel partiklar. Foto: Claes-Håkan Carlsson, MSB
Kontaminerat släckvatten med mindre andel partiklar. Foto: Claes-Håkan Carlsson, MSB
Släckvattnets kemiska sammansättning 17
3.3 Vanligt förekommande föroreningar i släckvatten och möjligheter till rening
Föroreningarna i släckvatten kan bestå av fasta partiklar och lösta kemiska ämnen.
Partiklarna innehåller ofta organiska och oorganiska föroreningar som PAH och
metaller. De lösta kemiska ämnena utgörs av både organiska och oorganiska
ämnen. Partiklar, metaller, PAH, och VOC är de föroreningar som förekommer
i släckvatten från de flesta bränder. Släckvatten innehåller också ofta sura eller
basiska ämnen, syretärande ämnen och övergödande ämnen. Utöver dessa kan,
beroende på vad det är som brinner, även andra ämnen förekomma t.ex. bromerade flamskyddsmedel (från t.ex. plast, elektronik, möbler, textiler och bygg­
material), dioxiner (från klorinnehållande material), ftalater (från plast), aminer
och vätecyanid (från polyuretanplast) och pyrolysolja (från däck). Dessutom kan
släckvattnet innehålla skumvätska som innehåller en rad kemikalier t.ex. tensider.
I rapporten ”Miljöbelastning vid bränder och andra olyckor – Utvärdering av
provtagning och analyser” (Blomqvist et al, 2004) sammanställs resultat från ett
omfattande provtagningsprogram (2000-2003) som bl.a. omfattar kemiska analyser av släckvatten från rad olika typer av olyckor. Sammanställningen (nedan
benämnd storstudien) omfattar totalt 23 bränder varav släckvatten analyserades
i följande 18 typer av bränder:
Deponi (papper, plast, trä)
Lager (returpappersbalar)
Färglager (byggnad och färg)
Oljerestdepå (olja)
Fartygsbrand (inredning)
Daghem (byggnad)
Industribyggnad (datorer etc.)
Batterilager (batterier, (plast, syra))
Saluhall (inredning)
Sopförbränningsanläggning (elektronikskrot)
Tunnelbrand (kablar)
Bussbrand (motorrum)
Ytbehandlingsanläggning (trä, syror, cyanid)
Bränslesilo (papper, trä, plast)
Musteri (byggnad)
Container (elektronikskrot)
Industribyggnad (byggnad, däck och (diesel)) Gymnastikhall (byggnad, 100m3 PUR)
Några generella slutsatser från storstudien är att:
• PAH generellt är ett stort problem i släckvatten.
• Volatila och semivolatila organiska föreningar (VOC och SVOC) förorenar
släckvattnet allvarligt vid den övervägande delen av bränderna.
• Metallerna i släckvattnen är många till antal och dessutom förekommer flera
av dem i mycket höga halter.
Efter denna sammanställning analyserades släckvatten från ytterligare bränder
inom projektet (se Rosén et al, 2002a; 2002b).
3.3.1 Metaller/icke-metaller
Metaller förekommer dels bundna på partiklar i släckvattnet och dels i löst form.
Både metallförekomst och halter av metaller varierade stort i släckvattnen från
de olika bränderna i storstudien. Generellt var halterna mest allvarliga med avseende på kadmium, bly och zink (Blomqvist et al, 2004). Allra flest metaller och
högst metallhalter hittades i släckvattnet från en brand i ett batterilager. Andra
18 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
bränder där antalet metaller var många och förekom i höga eller mycket höga
halter var t.ex. brand i snickeri- och ytbehandlingsindustri, bränslesilo (papper,
trä och plast) samt elektronikskrot. För icke-metallerna brom, jod och fosfor
hamnade halterna i de flesta av de 18 bränderna inom de tillstånd som bedöms
som ”allvarligt” eller ”mycket allvarligt” enligt bedömningsgrunder för sjöar och
vattendrag (Blomqvist et al, 2004). Antimon, molybden, gallium, mangan fanns i
stora normerade halter i de flesta av bränderna (Blomqvist et al, 2004).
Rening
Metaller som sitter på partiklar avskils tillsammans med partiklarna genom
mekanisk avskiljning, t.ex. med olika filter. De metaller som är lösta i vattnet
kan avskiljas m h a jonbytare och till viss del adsorberas på olika adsorptionsmedel som torv och bark. Vissa metaller, t.ex. zink är svårare att rena och kan
kräva kemisk fällning för att nå ner till låga halter. Omvänd osmos är en mycket
effektiv metod för att avskilja både lösta och bundna metaller (Hoyer & Persson,
2006?). Nanofiltrering fungerar bra för avskiljning av bly, kadmium, zink, koppar och järn (Hoyer & Persson, 2006?).
3.3.2 PAH
Polycykliska aromatiska kolväten, PAH, bildas vid ofullständig förbränning av
organiskt material. PAH består av två eller flera kondenserade aromatiska ringar,
och inom gruppen PAH finns flera hundra enskilda kemiska ämnen (KemI,
2011a). PAH är fettlösliga, oftast stabila, en del är bioackumulerande och flera
är cancerogena och mutagena (KemI, 2011a). I vatten binds PAH framför allt
till partiklar som kan transporteras till sediment och där bli mycket långlivade
(KemI, 2011a). Utsläppen av PAH från bränder är mellan 2-12 ton/år (Blomqvist
et al, 2002). De största utsläppen av PAH från bränder sker vid bränder i deponier
av flis och däck, och bränder i bostäder och skog (Larsson & Lönnermark, 2002).
Både cancerogena och övriga PAH fanns i släckvattnet i alla bränder i storstudien
förutom i tunnelbranden (Blomqvist et al, 2004). Högst PAH-halter hade släckvattnen från industribyggnaden, oljerestdepån, fartygsbranden och elektronikskrotlagret (Blomqvist et al, 2004).
Rening
PAH kan brytas ner med elektrokemisk oxidation eller med ozonbehandling
(Naturvårdsverket, 2005a). Avskiljning av PAH kan ske med aktivt kolfilter
(Naturvårdsverket, 2005a), membranteknik (t.ex. ultrafilter, nanofilter och omvänd osmos), torvfilter, samt i viss utsträckning med oljeavskiljare. Partikulärt
bunden PAH kan även avskiljas med annan mekanisk avskiljning.
3.3.3 VOC/SVOC
Flyktiga organiska kolväten, VOC, bildas liksom PAH vid ofullständig förbränning. Utsläppen av VOC från bränder uppskattas till 13-200 ton/år (Blomqvist
et al, 2002). De största utsläppen av VOC från bränder sker, liksom för PAH, vid
bränder i deponier av flis och däck, samt vid bränder i bostäder och skog (Larsson
& Lönnermark, 2002). Exponering för olika typer av VOC kan exempelvis irritera
andningsorganen, påverka nervsystemet och framkalla allergier och cancer.
Släckvattnets kemiska sammansättning 19
Flyktiga organiska kolväten inrymmer en mängd organiska kolväten som kan
delas in grupper med olika grad av flyktighet. Indelningen baseras enligt WHO
(1989) på kokpunkt enligt följande:
• VVOC – mycket flyktiga: 0 till 50-100 ºC
• VOC – flyktiga: 50-100 till 240- 260 ºC
• SVOC – halvflyktiga: 240-260 till 380-400 ºC
De volatila organiska föreningar (VOC) som förekommit i allvarliga halter i släckvatten i storstudien var:
• alifatiska kolväten (t.ex. dekan, undekan)
• fenol
• metylerade fenoler
• metylerad bensen (t.ex. toluen och xylen).
Andra vanligt förekommande VOC var bensen och styren (Blomqvist et al, 2004).
Vid förbränning av främst mjukgjord PVC kan ftalater hittas i släckvattnet.
Dessa är SVOC.
Rening
VOC i exempelvis dricksvatten kan renas med ett system bestående av ett absorptionssystem av granulerat aktivt kol (GAC), eller med ett luftningssystem där
VOC avgår från vattnet till luften.
Flera SVOC kan brytas ner med olika typer av kemisk oxidation (The Interstate
Technology & Regulatory Council, 2005). Omvänd osmos ger en viss avskiljning
av VOC och SVOC.
3.3.4 Dioxiner
Polyklorerade dibensodioxiner (PCDD) och polyklorerade dibensofuraner (PCDF)
bildas när organiskt material förbränns tillsammans med material som innehåller
klor, exempelvis PVC. Det finns många olika varianter och dessa har olika grad
av giftighet (Livsmedelsverket, 2011). Den mest giftiga är TCDD (2,3,7,8-tetraklordibenso-p-dioxin) (Livsmedelsverket, 2011). Dessa ämnen är persistenta och
bioackumulerande. Dioxiner och PCB misstänks kunna påverka reproduktionen
(fortplantningen), immunförsvarets funktion, utvecklingen av centrala nervsystemet (hjärnan), samt orsaka cancer (Livsmedelsverket, 2011). De största källorna
till dioxiner är förbränning av avfall och okontrollerade bränder vid avfalls­
upplag. Utsläppen av dioxiner från bränder uppskattas till ca 0,5 – 1,4 g TEQ
(d.v.s. TCDD-ekvivalenter)/år (Blomqvist et al, 2002).
Dioxiner analyserades i släckvattnen från fyra av de 18 bränderna i storstudien
och kunde detekteras i samtliga dessa prov. Högst var halterna från branden
från ett lager med elektronikskrot (Blomqvist, 2004). Dioxiner binds till partiklar
(Larsson och Lönnermark, 2002).
20 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Rening
Dioxiner kan omvandlas till mindre skadliga ämnen med hjälp av kemisk oxidation. Bäst fungerar omvandlingen Yoshikawa (2005) om man använder en kombination av ozon, UV-strålning och väteperoxid, istället för att använda oxidationsmedlen enskilt (Hoyer & Persson, 2006). Dioxiner kan avskiljas nästan helt med
omvänd osmos (Hoyer & Persson?), och kan även avskiljas med aktivt kol.
3.3.5 Bromerade flamskyddsmedel
Bromerade flamskyddsmedel kan frigöras från plast, textilier, byggmaterial, och
elektronik vid bränder. De kan förekomma i flamskyddsmedelsformen eller i en
annan bromerad form. Det finns ungefär 70 olika bromerade flamskyddsmedel,
varav fem stycken är de vanligast förekommande (Kemi, 2011b). Samtliga fem är
persistenta och flera av dem är bioackumulerande (Kemi, 2011b). Eftersom denna
grupp av ämnen är extremt hydrofoba fäster de vid partiklar.
Bromerade flamskyddsmedel och deras nedbrytningsprodukter analyserades i
släckvatten från fyra bränder i storstudien (Blomqvistet al, 2004). Halterna var
högst från bränder i elektronikskrot (container respektive lager).
Rening
Partikulärt bundna bromerade flamskyddsmedel kan avskiljas med olika filter.
3.3.6 Isocyanater, aminer och vätecyanid
Vid bränder i polyuretanplast (som t.ex. finns som stoppning i möbler) kan
isocyanater och vätecyanid bildas, men även fenoler, acetaldehyd, väteklorid,
vätefluorid och fosgen. Upp till 200 kg polyuretan kan finnas i en vanlig lägenhet (Larsson & Lönnermark, 2002). Isocyanater kan både fästa på partiklar från
bränder och förekomma i gasfas (Larsson & Lönnermark, 2002). Vid kontakt med
vatten bildar isocyanater hydrolysprodukter, t.ex. aromatiska aminer, som kan
vara cancerframkallande och mutagena. Exempelvis bildas toluendiamin av TDI
och 4,4´-metylendianilin av MDI. I vatten kan vätecyanid komplexbinda metal�ler som sitter bundna till partiklar, väteklorid bilda saltsyra och vätefluorid bilda
fluorvätesyra.
Rening
Aminer kan exempelvis avskiljas med aktivt kol.
3.3.7 Skumvätskor
När skumvätskor används vid släckning behöver även dessa renas från vattnet.
Det finns många olika typer av skumvätskor. Skumvätskan är en relativt komplext sammansatt blandning. Den består till största delen av en skumbildare
som vanligtvis är tensidbaserad, men även proteinbaserade skumvätskor finns.
Utöver skumbildaren ingår många andra kemikalier t.ex. stabilisatorer, lösningsmedel, fryspunktsnedsättande medel, konserveringsmedel, pH-justerande medel,
avhärdare, färg, och korrosionsinhibitorer (Särdqvist, 2006). Tensider är giftiga
för vattenlevande organismer. I vissa skumvätskor är tensiderna mycket svårnedbrytbara, t.ex. fluortensider. Fluortensider kan ingå i både syntet- och proteinbaserade skumvätskor (Landén & Lunder, 2002). Inblandningen av skumvätska i
Släckvattnets kemiska sammansättning 21
vatten är normalt 0,1-1 % för klass A-bränder; 3 % för klass B-bränder; och 6 %
för brand i polära bränslen (Särdqvist, 2006).
Förekomst av ämnen från skumsläckmedel (d.v.s. anjontensider och etylen- och
propylenglykol) analyserades för två deponibränder och en bussbrand i storstudien. Ämnena påvisades i samtliga släckvatten och var högst i släckvattnet från
bussbranden (Blomqvist et al, 2004).
Rening
Tensider som finns i skumvätskan kan brytas ner med ozonbehandling (Naturvårdsverket, 2005a) där ozon kombineras med väteperoxid, UV-strålning och
järnsalter (Ikehata & El-din, 2004). Skumvätska kan ofta p.g.a. sin giftighet slå ut
biologiska reningssteg, vilket bör beaktas vid val av reningsmetod(er).
3.3.8 Partiklar/suspenderat material
Partiklar från förbränning finns i många olika storlekar. De större partiklarna
kommer från mineraler och icke brännbart material i bränslet. De mindre
partiklarna bildas genom att ämnen i bränslet förångas i branden och kondenserar när rökgasen kyls (Hertzberg, 2001). Sotbildning är vanligtvis den största
källan till partikelbilning vid bränder. Utgångsämnet för sotbildning är bensen
som bildas vid förbränning under reducerande förhållanden. Bensen reagerar
till olika bensenderivat som sammanfogas till PAH, som i sin tur sammanfogas
med olika kolväteföreningar eller jonföreningar till partiklar. Dessa partiklar
kan sedan växa till genom kollisioner med andra partiklar, kondensation och
kemiska reaktioner med ämnen som finns i gasfasen (Hertzberg, 2001). Exempel
på föroreningar som ofta adsorberas till partiklar är PAH, dioxiner, PCB, saltsyra
och tungmetaller, och exempel på material som ger upphov till stora mängder
partiklar vid bränder är gips och trä (Larsson et al, 2002).
Eftersom sot bildas som en följd av ofullständig oxidation av bränslet bildas mer
när syretillförseln är låg, t.ex. i byggnader och inomhusmiljöer (Hertzberg, 2001).
Bränder kan ge upphov till stora mängder sotpartiklar och aska som kan följa
med släckvattnet och bidra med föroreningar, näringsämnen och suspenderat
material. Stora mängder suspenderat material kan exempelvis leda till kvävning
av havs- eller sjöbottnar och orsaka problem med igensättning vid reningsverk.
Partikelstorleksfördelningen beror på vilket material som brinner och hur brandförhållandena ser ut. I studier av Blomqvist et al (2010) studerades fördelningen
av bl.a. PAH-ämnen i sot från underventilerad förbränning av en träfiberskiva.
Resultaten visade att de flesta PAH-ämnena satt på partiklar som var < 0,25 μm.
Vid förbränning av en PVC-matta genererades generellt större partiklar (Blomqvist et al, 2010).
Rening
Partiklar kan avskiljas från vattnet med hjälp mekanisk avskiljning, t.ex. med
olika typer av filter. Ofta krävs någon form av förfilter för att de filter som används för avskiljning av mycket små partiklar inte ska sätta igen. Partiklarna kan
vara < 0,25 μm i diameter, vilket bör beaktas när filter väljs.
22 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Kemisk sammansättning och möjligheter för rening av sotvatten från förbränning av avfall, flis, flis/torv, bioolja och eldningsolja har studerats av Hall (2007).
Sotvatten uppstår när pannor och ugnar i förbränningsanläggningar rengörs
är därför inte helt jämförbart med en brand, där bl.a. graden av ofullständig
förbränning är högre. Nedan ges ändå en kort summering av några av resultaten.
Samtliga sotvatten innehöll höga halter av åtminstone någon tungmetall, t.ex.
kadmium, bly, zink och nickel, och halterna av klorider och sulfater kunde vara
hög. Däremot var halterna av kvicksilver och PAH:er genomgående låga, d.v.s.
antingen under eller nära detektionsgränsen. Kemisk fällning var den metod
som bedömdes ha störst potential för rening av metaller, men inte för rening av
klorider och sulfater. Jonbytare sågs som en intressant teknik för rening vatten
som hade generellt låga metallhalter, men där någon enstaka metall förekom i
förhöjda halter. Omvänd osmos och indunstare bedömdes som mindre lämpligt
bl.a. på grund av beläggningsproblem med t.ex. kalcium, sulfater och karbonater
(Hall, 2007).
3.3.9 Sura eller basiska ämnen
Vid bränder bildas många luftföroreningar i gasfas som kan omvandlas till syror
vid kontakt med vatten och därmed kan leda till en sänkning av pH i släckvattnet.
Exempel på sådana luftföroreningar är:
• kväveoxider › salpetersyra
• svaveloxider › svavelsyra
• väteklorid › saltsyra
• vätebromid › bromvätesyra
• vätecyanid › vätecyanid (flytande)
• vätefluorid › fluorvätesyra
Kväveoxider och svaveloxider bildas vid alla bränder. Övriga föroreningar bildas
vid bränder i specifika material. Väteklorid kan bildas vid bränder med material
som innehåller klor, t.ex. PVC-plast. Vätecyanid och vätefluorid blidas vid brand i
t.ex. polyuretanplast. Vätebromid kan bildas när material som innehåller bromerade flamskyddsmedel brinner. Ett vatten med lågt pH kan frigöra mer metaller
och bidrar till försurning av sjöar och vattendrag.
Även basiska ämnen frigörs vid bränder. Aska är kraftigt basisk och är frätande i
torrt och obehandlat skick.
Släckvattnets pH kan variera kraftigt mellan olika släckvatten. I sju studier där
pH mättes varierade pH mellan 2,2 och 9,1 (Rosén et al, 2002a; 2002b; Lönnermark & Blomqvist 2006; 2005a; 2005b). Lägst pH hade släckvattnet från en lokal
med snickeri och ytbehandlingsindustri och högst pH uppmättes i släckvattnet
från en bilbrand.
Rening
pH kan höjas med tillsats av kalk eller natriumhydroxid (NaOH) och sänkas med
tillsats av t.ex. koldioxid eller saltsyra (HCl). Vissa reningstekniker kräver ett
visst pH-intervall för att fungera optimalt.
Släckvattnets kemiska sammansättning 23
3.3.10 Övergödande ämnen
Släckvattnet kan innehålla förhöjda halter av olika näringsämnen som kan
orsaka övergödning i sjöar och vattendrag. Dessa finns ofta i askan i form av
makronäringsämnen som domineras av kalcium men även innehåller magnesium, kalium och fosfor, och i form av mikronäringsämnen t.ex. zink och koppar
(Lundborn, 1997).
Rening
Fosfor kan fällas med aluminiumsalter, järnsalter (sulfat, klorid eller nitrat), kalk
och polymerer (t.ex. polyakrylamid och polyaminer) (Åstrand, 2006). Eftersom
kalcium och magnesium finns i släckvattnet kan dessa binda fosfor och en rad
tungmetaller.
3.3.11 Syretärande ämnen
Vid bränder kan stora mängder syretärande ämnen hamna i släckvattnet och ge
upphov till syrebrist i sjöar och vattendrag. Det är i huvudsak organiska ämnen
som förbrukar syre vid nedbrytning, antingen genom biologisk nedbrytning eller
genom kemisk oxidation. Släckvatten som innehåller skumvätska innehåller
ämnen, t.ex. glykoler och glykoletrar, som kräver syre när de bryts ner (Landén &
Lunder, 2002). Hur mycket syre som går åt för att bryta ner materialet mäts som
biologisk syreförbrukning, BOD (Biological Oxygen Demand), och kemisk syreförbrukning, COD (Chemical Oxygen Demand).
Rening
Kemisk oxidation med väteperoxid kan användas med eller utan katalysatorer
(Fe2+ eller Fe3+) för att rena vatten från syretärande ämnen. Vilken typ av oxidation som behövs beror på vilket syreförbrukande ämne som är närvarande. En
god reduktion av BOD och COD kan även fås med omvänd osmos, luftning/syresättning av vattnet, samt biologiska reningssteg. Syretärande ämnen kan i viss
mån även adsorberas till aktivt kol.
3.4 Sammanfattning reningsmetoder för olika föroreningsgrupper
De olika kemisk/fysikaliska egenskaperna hos olika föroreningar i vatten avgör
vilka metoder som kan användas för att rena vattnet. I tabell 1 sammanfattas de
exempel som getts i avsnitt 3.3 på reningsmetoder för olika föroreningar.
Föroreningsgrupp
Reningsmetod
Metaller (på partiklar)
Mekanisk avskiljning t.ex. m h a filter av olika porstorlek
(från sandfilter till omvänd osmos)
Metaller (lösta)
Kemisk fällning, adsorption, omvänd osmos, jonbytare
Organiska ämnen
Adsorption t.ex. med aktivt kol; kemisk oxidation med ozon,
väteperoxid eller UV-strålning eller kombinationer av dessa;
oljeavskiljare; till viss del omvänd osmos; luftning
› Olja
Oljeavskiljare
› PAH
Aktivt kol, elektrokemisk oxidation, kemisk oxidation
(väteperoxid + ozon + UV-strålning)
› VOC
Adsorption t.ex. med aktivt kol, luftningssystem, kemisk oxidation, till viss del omvänd osmos
› Dioxiner
Kemisk oxidation, omvänd osmos, aktivt kol
24 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Släckmedel (tensider)
Kemisk oxidationsmetod som kombinerar ozon, UV-strålning
och väteperoxid
Partiklar
Mekanisk avskiljning t.ex. olika filter
Avvikande pH
Höjning av pH genom tillsats av kalk eller natriumhydroxid,
sänkning med koldioxid eller saltsyra
Syreförbrukande ämnen
Kemisk oxidation med väteperoxid (+ev. katalysator), omvänd
osmos, luftning, biologisk nedbrytning, i viss mån aktivt kol.
Tabell 1. Exempel på reningsmetoder för olika föroreningar
Inom varje föroreningsgrupp finns många enskilda ämnen som kan ha olika
egenskaper. Ofta har de dock liknande fysikalisk-kemiska egenskaper och
behandlas därför här som en föroreningsgrupp när de olika reningsmetoderna
beskrivs.
3.5 Analys av släckvatten
Eftersom olika ämnen förekommer vid olika bränder kan ingen allmängiltig lista
över vilka ämnen som bör analyseras ges. Däremot ger Larsson & Lönnermark
(2002) rekommendationer om vilka parametrar som kan ingå vid analys av släckvatten, se tabell 2. Dessa parametrar kan ge en uppfattning om vattnets farlighet
(Larsson & Lönnermark 2002). Det är viktigt att syftet med analysen är klar och
att man vet vad som brunnit och hur det har brunnit (Larsson & Lönnermark
2002).
Grundpaket
Tilläggspaket 1
Tilläggspaket 2
pH
tot-P
Klorerade dioxiner/
furaner
Konduktivitet
tot-N
Bromerade dioxiner/
furaner
Suspenderade ämnen
BOD (7dygn)
Branschspecifika
metaller
VOC (5-10 kol), SVOC (>10 till 35-40
kol), klorerade/icke klorerade
COD
Ftalater
PAH (cancerogena/icke cancerogena)
TOC, DOC
PCB
Metaller: As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn,
Mo, Ni, Pb, Sb, V, Zn
Temperatur
Bromerade flamskyddsmedel
Syrehalt
Anjontensider
AOX
Glykol
Nitrifikationshämning
Tabell 2. Rekommenderade analyser av släckvatten. Källa: Larsson & Lönnermark, 2002
I bilaga A ges några exempel på olika typer av bränder där släckvatten har analyserats och vilka ämnen som uppmätts i höga eller mycket höga halter i dessa
bränder.
26 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Rening av
släckvatten
Rening av släckvatten 27
4 Rening av släckvatten
Det finns många olika reningstekniker för att rena olika typer av föroreningar
i vatten. Vissa av dessa är väl beprövade för specifika typer av vatten såsom
industriprocessvatten, avloppsvatten och lakvatten. Erfarenheten från rening
av släckvatten är inte särskilt stor, men några av teknikerna har applicerats på
släckvatten.
I detta kapitel ges en kort genomgång av reningstekniker som är möjliga att
använda på släckvatten. Dessa återfinns sedan i tabell 3 som även innehåller
uppgifter om kapacitet och mobilitet, och grova kostnadsuppskattningar. Dessutom beskrivs stationära respektive mobila anläggningar samt reningstekniker
för kort- respektive långvarig rening.
4.1 Reningstekniker
Eftersom mängden möjliga typer och kombinationer av reningstekniker på
marknaden är mycket stor beskrivs här endast några utvalda tekniker mer ingående. De flesta av teknikerna kan inte användas enskilt, utan behöver kombineras med varandra för att få en bra rening.
Reningstekniker kan grovt delas in i avskiljande tekniker och nedbrytande
tekniker. Vid rening av vatten genom avskiljning sker i många fall en separation
av ämnen efter deras storlek. I figur 2 visas olika filteringstekniker och deras
avskiljningsförmåga.
Kimrök
Socker
Grafit/koldamm
Virus
Bakterier
Pesticider
Kolloider
Lösta salter
Oljeemulsion
Sand
Pollen
KONVENTIONELL FILTRERING
Joner
MIKROFILTRERING
ULTRAFILTRERING
NANOFILTRERING
OMVÄND OSMOS
Molvikt
100
200
Mikrometer
(µm) 0,001
10 000
0,01
100 000
500 000
0,1
Figur 2. Olika filtreringstekniker och deras avskiljningsförmåga.
1
10
100
1000
28 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Förutom avskiljning efter storlek kan föroreningarna också avskiljas efter till
exempel densitet, ytladdning, förmåga att bilda komplex, vattenlöslighet m.m.
I avskiljningssteget kommer föroreningarna, som oftast men inte alltid är i
partikelform, att på ett eller flera sätt fångas upp mekaniskt eller kemiskt. Det
betyder att föroreningen finns kvar som en koncentrerad restprodukt i någon
form. Denna restprodukt måste omhändertas och vidare behandlas på ett miljöoch hälsomässigt acceptabelt sätt (se kapitel 6).
I nedbrytande tekniker sker en reaktion, oftast mikrobiologisk eller kemisk, där
föroreningarna bryts ner eller omvandlas till mindre skadliga ämnen. Dessa kan
vara enklare att behandla i ett kommunalt reningsverk eller naturligt i en recip­
ient. Den stora fördelen med nedbrytande tekniker är att mindre skadliga eller
oskadliga restprodukter bildas, och därmed flyttas inte föroreningarna från ett
medium (släckvatten) till ett annat (restprodukt).
Avskiljande tekniker kan kombineras med nedbrytande tekniker. Exempelvis
kan man använda kemisk fällning för att avskilja metaller och kombinera detta
med ett biologiskt reningssteg där organiska ämnen och näringsämnen kan
brytas ner.
4.1.1 Konventionell filtrering, silning
Vid konventionell filtrering används ett poröst medium, t.ex. en fiberduk eller
en sandbädd. Vätska trycks genom filtret och principen är densamma som för
membranfiltrering men med skillnaden att porstorleken är större vilket gör att
trycket inte behöver vara lika högt. Massa- eller filtertjockleken är i mång fall
oftast också betydligt större och det osmotiska trycket är lågt eller obefintligt.
Till de konventionella filtreringsteknikerna räknas bl.a. sandfilter, tryckfilter,
trumfilter, påsfilter och lamellfilter. Det finns även andra filter som liknar sandfilter men som har andra typer av filtermassor, exempelvis bentonit, torv, bark,
masugnsslagg, kalkmassor och järnoxider. Dessa hamnar i ett gränsland mellan
adsorption, mekanisk filtrering och kemisk rening.
I några av de konventionella teknikerna kan verkningsgraden ökas dels genom
att kombinera olika tekniker och dels genom att tillsätta en fällningskemikalie.
Ett sandfilter har till exempel en typisk avskiljning av partiklar med storleksordningen runt 20 – 40 µm. Med en tillsatt fällningskemikalie kan avskiljningen
förbättras med ca fem gånger till mellan 2 – 7 µm (Paulsrud, personlig kontakt).
4.1.2 Membranteknik
Membranteknik innefattar avskiljning där vattnet pressas genom keramiska
eller plastpolymerbaserade (t.ex. polyamid-) membran. Dessa har väl definierade
porstorlekar. Det är en tryckdriven process där det förorenade vattnet pumpas
till membranen och trycks igenom. Avskiljningen kräver i vissa fall relativt höga
tryck. Föroreningarna hålls tillbaka av membranet och koncentreras upp i en
processtank alternativt leds kontinuerligt till avlopp. Membranfiltrering kan
göras enligt två olika principer: ”Dead End”- och ”Cross Flow”- teknik. Dead Endprincipen bygger på att processvätskan trycks rakt igenom membranet, medan
Cross Flow principen bygger på att processvätska pumpas med hög hastighet och
relativt högt tryck parallellt med membranytan.
Rening av släckvatten 29
Membranfilterteknik delas ofta in i mikro-, ultra- och nanofiltrering (beroende
på vilken molekylstorlek eller partikelstorlek man avskiljer), samt omvänd
osmos (se figur 3).
Vatten
Monovalenta Multivalenta
joner
joner
Makromolekyler
Suspenderat
material
Vatten
Monovalenta Multivalenta
joner
joner
Makromolekyler
Suspenderat
material
Vatten
Monovalenta Multivalenta
joner
joner
Makromolekyler
Suspenderat
material
Vatten
Monovalenta Multivalenta
joner
joner
Makromolekyler
Suspenderat
material
Omvänd Osmos
Nanofiltrering
Ultrafiltrering
Mikrofiltrering
Figur 3. Olika membranfiltertekniker och deras avskiljningsgrad. Källa: modifierad från Aguayuda (2012) och
Koch Membrane Systems (2012).
Ett membran för mikrofiltrering stänger ute partiklar och mycket stora molekyler, men släpper igenom vatten, salter och andra små molekyler. Mikrofiltrering
används bland annat för att få fram partikelfritt sköljvatten åt elektronikindustrin, för rening av vissa avfettningsbad och som slutpolering av renvatten från
fällningsanläggningar. Mikrofiltrering kan också vara ett alternativ till traditionell flockning/sedimentering.
Ultrafilter (UF) och nanofilter (NF) används för avskiljning av emulsioner, kolloider och suspenderade ämnen som är svåra att avskilja gravimetriskt. Några
exempel på användningsområden är rening av oljehaltigt vatten, rening och
recirkulering av avfettningsbad, rening av färgvatten, koncentrering av latex
eller färgpigment. Keramiska membran eller polymera membran med olika ytegenskaper och kemisk beständighet kan väljas beroende på tillämpnings­område.
Driftstrycket i ultrafilteranläggningar varierar ungefär från 1 till 10 bar. Tekniken
ger ett rejekt på ca 10 % beroende på föroreningsgrad.
Omvänd osmos (RO) används för avskiljning av substanser lösta i vatten, fram­
förallt salter, men även för avskiljning av organiska föreningar. Vid omvänd osmos
utsätts det förorenade vattnet för ett tryck så att rent vatten pressas genom
membranet och föroreningarna koncentreras. Några exempel på användningsområden är matarvatten, sköljvatten i ytbehandlingsprocesser, slutrening efter
30 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
UF, rökgaskondensat, dricksvatten och lakvatten. Driftstryck i RO-anläggningar
kan vara uppemot 40 bar vilket gör tekniken mer energikrävande än UF och NF.
Omvänd osmos ger ett rejekt på ca 25 %. Tekniken är inte helt lämplig för höga
tungmetallhalter och kalkhaltigt vatten. Tekniken kräver avancerad förbehandling med exempelvis partikelavskiljning, aktivt kol och avhärdning för att fungera optimalt.
4.1.3 Adsorption och absorption
Adsorption sker när ämnen binds till en yta. I reningssammanhang är aktivt kol
en vanlig adsorbent, antingen i granulär- eller i pulverform. Kolpartiklarna har
en stor reaktiv yta, antingen genom att partiklarna är små (pulverform) eller
genom att strukturen är porös med många håligheter. Kolet binder framför allt
organiskt material genom van der Waalskrafter.
Vid absorption binder istället det man vill fånga upp i själva absorptionsmedlet.
Föroreningarna i vattnet följer med men reagerar inte med absorptionsmedlet.
Det finns dels absorptionsmedel som absorberar vatten och vattenlösliga föreningar, och dels absorptionsmedel som istället absorberar fettlösliga ämnen (men
inte vatten). Exempelvis används specialbehandlad torv som är mycket hydrofob
(vattenavstötande) för att fånga upp oljespill i vatten. Torven absorberar (d.v.s.
suger åt sig) oljan men inte vattnet. Torv kan absorbera upp till upp till 3-5 ggr
sin vikt (Olsson och Diez, personlig kontakt).
4.1.4 Kemisk och fysikaliska metoder
Kemisk oxidation innebär att föroreningarna bryts ner genom oxidation med
hjälp av olika oxidationsmedel. Vanliga oxidationsmedel är ozon, väteperoxid,
kaliumpermanganat och UV-strålning. För att uppnå extra god reduktion av flera
olika föroreningar kan dessa olika oxidationstekniker kombineras.
Kemisk fällning kan användas för att t.ex. fälla ut tungmetaller, näringsämnen
och organiskt material. På ett vattenverk är det främst partiklar och färg som
skall reduceras, medan det på ett reningsverk oftast är partiklar och fosfor som
är huvudmålet. Vanliga fällningskemikalier är släckt kalk. Vid fällning med kalk
behöver stora mängder kalk användas vilket medför att stora mängder kalkslam
bildas som en restprodukt. Flockning/koagulation är också en form av kemisk
fällning där vanligtvis järn- och aluminiumsalter (t.ex. järn(II)klorid, järn (III)
sulfat och aluminiumsulfat), men även polymera flockningskemikalier, används.
Selektiva jonbytare används för avskiljning av tungmetaller. Metallhaltigt vatten som ska behandlas leds genom filterkolonner med selektiv jonbytarmassa.
Jon­bytarmassan ger starkare bindningar till tungmetaller än till harmlösa joner såsom natrium och kalcium. På så sätt byts skadliga tungmetaller i vattnet ut mot
t.ex. natrium. När jonbytarmassan är mättad regenereras den med syra och lut och
är därefter färdig för en ny driftcykel. Jonbytarmassan består ofta av sampolymerer av styren och divinylbensen med utbytbara funktionella sura-, basiska- eller
kelatgrupper fästa på polymermatrisen (Sterner, 2004). Några exempel på användningsområden är: polering av metallhaltigt avloppsvatten, rening av rökgaskondensat, rening av vatten från våtskrubber, polering efter ultrafilter eller kemisk
fällning, och rening av metallförorenat grundvatten, gruvvatten eller lakvatten.
Rening av släckvatten 31
En gravimetrisk avskiljning är en övergripande benämning på en avskiljning där
gravitationen påverkar de inbördes förhållandena mellan vattenfasen och den
avskilda fasen. Den enklaste varianten är en sedimentationsbassäng där vattnet
står stilla eller omsätts tillräckligt långsamt för att partiklar som är tyngre än
vatten ska kunna sjunka till botten. En annan gravimetrisk metod är Dispersion/
Air Flotation där små luftbubblor trycks in i vattnet så att föroreningarna flyter
upp och samlas på ytan, där de avskiljs. Många oljeavskiljare är gravimetriska.
4.1.5 Biologisk nedbrytning
Vid biologisk rening är det olika typer av mikroorganismer, framförallt bakterier,
som renar vattnet. Biologisk rening används ofta som ett steg i rening av kommunalt avloppsvatten för att rena vattnet från organiskt material och kväve.
Detta sker då i biobassänger och sedimenteringsanläggningar. Andra exempel på
rening av vatten genom biologisk nedbrytning är vassbäddar eller våtmarker.
I de konstruerade biobädds- och biofilmsanläggningarna kan exempelvis Squenced
Bach Reactor (SBR) och Moving Bed Bio Reactor (MBBR) användas. I denna typ
av reningsanläggningar finns en kraftig mikrobiologisk aktivitet som bryter ner
det organiska materialet. Biofilmen kan t.ex. sitta på plastbitar med stor yta som
flyter i tanken och på så sätt bildar en mycket stor aktiv yta. Metoderna används
som reningssteg för vissa industrivatten (exempelvis AnoxKaldnes, 2012), men
har inte prövats på släckvatten.
Naturliga eller anlagda vassbäddar och våtmarker har använts sedan 1990-talet
för att rena förorenat vatten, framför allt avloppsvatten och avloppsslam. De har
varit föremål för många utvärderingar (bl.a. Naturvårdsverket, 2005b). För släckvattenrening finns ett exempel från England där släckvatten från brandövningar
vid mindre flygplatser slutrenas i vassbäddar (Oceans esu, 2012).
4.2 Mobila anläggningar
Till mobila reningsanläggningar räknas alla anläggningar som kan transporteras.
Dessa omfattar allt från små anläggningar som kan anses vara mycket rörliga
och lätta att transportera till större anläggningar som kräver mer installationsoch driftsförberedelser. De mindre anläggningarna omfattar allt från utrustning
som får plats i släckbilarna och t.ex. läggs ut på plats eller installeras i brunnar,
till utrustning som är monterad till exempel i en mindre container eller på en
släpvagn och som lätt kan köras ut och användas under pågående händelse.
De större mobila eller semi-mobila anläggningarna finns i form av containrar
eller andra skrymmande enheter som kan transporteras med hjälp av lastbil och
lastväxlarflak. De större anläggningarna bör användas till efterarbetet efter en
händelse med större volymer uppsamlat släckvatten. Dessa kan verka under en
längre tidsperiod, d.v.s. längre än den akuta närtiden av händelsen.
Även anläggningar med kombinerad uppsamling och rening är möjliga. Som ett
delprojekt i Stockholm stads miljömiljardprojekt utvecklades en mobilrenings­
anläggning för att ta hand om förorenat tvättvatten från t.ex. vägtunnlar och
klottersanering (Andersson, 2007). Denna utgjordes av en sug-/rensbil med
inbyggt reningsverk. Reningsverket bestod av sex reningssteg: 1) sedimentering
32 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
av tyngre partiklar i en kilformad tank; 2) avskiljning av sand med cyklonfilter;
3) avskiljning av tungmetaller med polymerdosering; och/eller 4) elektrolytfilter;
justering av pH (höjning); 5) uppsamling av tungmetaller med påsfilter; 6) avskiljning av olja och mindre partiklar med 16 stycken separatorer. Föroreningarna
samlas i sludgetankar för destruktion och det renade vattnet provtas med kontinuerlig provtagning (Andersson, 2007).
Exempel på mobila anläggningar ges under avsnitt 4.7.
4.3 Stationära anläggningar
Stationära reningsanläggningar är inte flyttbara, utan består av fasta installationer. Dessa kan t.ex. placeras i strategiskt känsliga områden (till exempel på
större industrier); i industriområden där inte industrierna själva har en aktiv
brandsaneringsplan och/eller en långsiktig allmän reningsstrategi för kontaminerat vatten; och vid brandövningsplatser, motorbanor, flygplatser, avfallsanläggningar, deponier och avloppsreningsverk.
De större avfallsbolagen Ragn-Sells och Stena Recycling driver reningsanläggningar för förorenat vatten dit verksamhetsutövare kan lämna förorenat vatten.
Ett annat alternativ kan vara att en kommun väljer att sätta upp en renings­
anläggning i anslutning till det kommunala reningsverket dit räddningstjänst eller
andra aktörer kan lämna uppsamlat släckvatten eller annat förorenat vatten för
rening, innan det exempelvis leds till det kommunala avloppsreningsverket.
4.4 Kort- respektive långvarig rening
De olika reningsteknikerna kräver olika uppehållstid på vattnet. Kortast uppehållstid har reningstekniker där vattnet snabbt passerar ett filter. Biologisk rening
kan kräva något längre uppehållstid. Ofta har man dessutom flera olika biologiska steg som vattnet ska passera. Till reningsteknikerna med lång uppehållstid
(långvarig rening) räknas olika typer av anlagda dammar, våtmarker, vassbäddar
och vissa markfilter. Dessa finns listade under ”Långvarig rening” längst ner i
tabell 3. För släckvatten bedöms det vara mest relevant att använda metoder för
kortvarig rening. Hur lång tid reningen tar totalt beror på hur stora volymer vatten
som ska renas och vad reningsanläggningen har för kapacitet.
4.5 Lista - reningstekniker för partiklar och kemiska substanser i släckvatten
I tabell 3 listas olika reningsmetoder som kan användas vid rening av släckvatten. För de olika metoderna beskrivs bl.a. partikelstorlek som avskiljs, vilken
typ av ämnen som avskiljs, flödeskapaciteten, om metoden kan fungera i en
mobil och/eller stationär anläggning, om förfilter behövs för att metoden ska
fungera, vilka för- respektive nackdelar som finns, och ungefärliga kostnader för
reningstekniken.
Det är mycket svårt att göra en uppskattning om kostnader eftersom dessa bl.a.
beror på hur förorenat vattnet är. Exempelvis behövs fler filter, större mängder
filtermaterial, respektive större mängd kemikalier för att rena en bestämd volym
vatten om vattnet är kraftigt förorenat jämfört med om det är mindre förorenat.
Den kostnadsbeskrivning som ges i tabell 3 kan därför inte relateras till renad
Rening av släckvatten 33
volym vatten, utan visar enbart ungefärlig kostnad för en anläggning samt kostnad för filter, filtermassa och kemikalier. Anläggningarnas kapacitet och storlek
skiljer sig också åt och blir av denna anledning inte heller helt jämförbara med
varandra. Kostnadsuppgifterna har främst inhämtats från tillverkare och leverantörer av reningsanläggningar, filter och kemikalier.
De flesta av reningsteknikerna kan inte användas enskilt för rening av släckvatten utan behöver kombineras med varandra för att nå den rening som eftersträvas. Detta bör också betraktas när kostnader ska uppskattas. Vilka typer av
kombinationer som kan vara lämpliga, beroende på vilken reningsgrad som
eftersträvas, finns presenterade i tabell 4.
Utöver de kostnader som presenteras i tabell 3 tillkommer kostnader för kring­
utrustning och kostnader för omhändertagande av restprodukter från reningen.
Partikel­
storlek (µm)
Typ av ämnen
som avskiljs
Ca 20-40
10-15
Olika storlekar 1; 5;
10; 25; 100, 250;
400; 800
Sandfilter
Tryckfilter
Påsfilter
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
M, S
Partiklar
25
M, S
M, S
Mobil (M),
stationär (S)
Partiklar, samt andra 2 – 25 (beroende
på typ av filter och
ämnen beroende
på filtermassa, t.ex. filter-massa).
organiska ämnen
(m.h.a. aktivt kol),
och metaller (m.h.a.
jonbytare).
Partiklar, järn,
20-300
mangan, samt viss
avskiljning av lättnedbrytbart material
(BOD).
Enklare avskiljnings-/filtreringsmetoder
Metod
Nej
(Ja)
(Ja)
Behov av
förfilter 2)
Behöver inte
backspolas eller
regenereras. Enkla
att använda.
Finns i olika utföranden med t.ex.
inbyggt aktivt kol.
Kompakta anläggningar, kan seriekopplas. Kan förses
med olika typer av
filtermassa.
Gammal beprövad
teknik.
Fördelar
Kostnad 3, 4)
Billiga i inköp men
kan behöva bytas
ofta.
Behöver flera olika
kompletterande
reningssteg.
Påsfilter: 100 kr
(rymmer ca 15 liter
partiklar).
Ex. påsfilterhus
13.000 -18.000
kr (kapacitet 17
-22m3/h) ca 1 m
höga.
Påsfilterhus:
10.000-15.000 kr
Filtermassor (till 100
liter fyllning): aktivt
kol 3000-3500
kr, samt jonbytare
11.000 kr.
Ex. filterhus: 22.000
kr (kapacitet upp till
2,4 m3/h (exkal rörsystem och pump),
100 liter fyllning.
Filterhus:
5000–25.000 kr
Risk för igensättning Ex. 25.000 kr
(kapacitet 31 m3/h,
om föroreningarna
är ”smetiga”. Behov ca 1 m3 sand).
av fällningskemikalie
för bättre reningsgrad. Behov av
efterpolering med
t.ex. aktivt kol. Är
pH-beroende för optimal flockbildning.
Backspolning krävs,
men troligtvis bättre
att skicka sanden för
destruktion.
Nackdelar
34 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
-
Brunnsfilter
0,0002-0,001
0,0007-0,007
0,005-0,1
Omvänd osmos
Nanofilter
Ultrafilter
Membranmetoder
Partikel­
storlek (µm)
Metod
Små molekyler,
makro-molekyler,
bakterier, celler,
virus, proteiner
kolloider, emulgerad
olja, färgpartiklar.
(Släpper igenom
rent vatten och lösta
ämnen som salter
och socker).
Pesticider, organiskt
material, tungmetaller, flera di- och
polyvalenta salter,
mikromolekylära organiska föreningar.
Både organiska och
oorganiska ämnen.
Ner till jonstorlek.
Främst vissa metal�ler och en del organiska föroreningar.
Finns olika varianter
för olika typer av
föroreningar.
Typ av ämnen
som avskiljs
M, S
M, S
M, S
0,5-20
0,5-20
M, S
Mobil (M),
stationär (S)
0,1-3
Låg (t.ex. 0,3 m3/h)
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
Ja
Ja
Ja
Nej
Behov av
förfilter 2)
Samma som för
nanofilter, men
kräver lägre tryck (1
10 bar), vilket ger en
lägre energiförbrukning jämfört med en
omvänd osmosanläggning vid samma
flöde.
Ett lägre tryck
(under 10 bar) krävs
och därmed blir
energiförbrukningen
lägre än för en motsvarande omvänd
osmosanläggning.
Väl fungerande tar
det nästan ”allt”, se
ovan.
Väl fungerande
avskiljs det mesta.
Kan utföras i alla
storlekar från stationär till ”bärbar”.
Enkel att montera
på plats i dagvattenbrunnar vid brand.
Bättre än inget..?
Fördelar
Komplett anläggning (1-2 m3/h) ca
200.000 - 300.000
kr (inkl. förfilter, kolfilter, och jonbytare).
Lägre driftskostnad
än nanofilter och
omvänd osmos.
Rejekt på upp till 25
%, tar inte joner och
makro-molekyler
och det kan därför
finnas behov av efterbehandling med
t.ex. kolfilter.
Lägre driftskostnad
än omvänd osmos.
Komplett anläggning ca 500.000 kr
Nanofilter (1-2 m3/h)
ca 100.000 kr, förfilter 50.000 – 100
000 kr.
Relativt hög kostnad
i inköp och driftskostnad.
Komplett anläggning ca 500.000 kr
Omvänd osmosfilter (1-2 m3/h) ca
100.000 kr, förfil-ter
50.000 – 100.000 kr
Filter (torv) ca 500
kr (10 liter).
Filterbehållare ca
5000 kr
Kostnad
underhåll
och inköp 3, 4)
Vid kraftigt förorenat
vatten krävs någon
form av förbehandling för att inte filtret
ska sätta igen.
Rejekt på upp till
25 %.
Vid kraftigt förorenat
vatten krävs någon
form av förbehandling för att inte filtret
ska sätta igen.
Rejekt på upp till
25 %.
Högt driftstryck upp­
emot 40 bar → hög
energiförbrukning.
Känslig för igensättning. Inte lämplig
vid höga halter av
tungmetaller och
kalcium. Kräver
förbehandling för att
inte filtret ska sätta
igen.
Mycket begränsad
rening och kapacitet. Klarar inte höga
flöden.
Nackdelar
Rening av släckvatten 35
0,07-2
Mikrofiltrering
-
Adsorberande
massa (t.ex. torv,
furubarksflis,
växtfibrer zeolit,
järnklorid, etc.).
Absorbenter (polymera material,
specialbehandlad
torv).
-
Aktivt kol/kolfilter
Adsorberande/absorberande metoder
Partikel­
storlek (µm)
Metod
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
Finns varianter som
antingen absorberar
vatten och vattenlösliga ämnen, eller
fettlösliga ämnen.
Organiska ämnen
t.ex. kolväten, till viss
del tungmetaller.
Kolväten bekämpningsmedel, klorerade lösningsmedel,
till viss del vissa
tungmetaller.
<1 - >12
10-15
Partiklar, stora mo0,05-60
lekyler, upp-slammande partiklar,
kolloidal grumling,
oljeemulsioner
(släpper igenom vatten, salter och andra
små molekyler).
Typ av ämnen
som avskiljs
M
M, S
M, S
M, S
Mobil (M),
stationär (S)
-
(Ja)
Ja
(Ja)
Behov av
förfilter 2)
Snabb, lätt att lägga
ut, kan användas
till invallningar,
fungerar för mindre
mängder vatten.
Torv kan absorbera
t.ex. olja.
Ofta relativt billig jämfört med
aktivt kol, hög
adsorptions-grad av
olja, tar till viss del
tungmetaller.
En beprövad metod
som används med
stor framgång i
många applikationer.
Mikrofiltrering kan
vara ett alternativ
till traditionell
flockning/sedimentering. Backspolas
med renvatten och
behöver ingen membranrengöring som
de finare membranteknikerna.
Fördelar
Ett öppnare membran men tekniskt
lik ultrafiltrering och
prismässigt ungefär
samma.
Behöver til�läggsteknik för att
få en acceptabel
reningsgrad. Dyrare
i förhållande till kapacitet jämfört med
ultrafiltrering.
Skapar stora
volymer avfall som
behöver tas om
hand. Fungerar för
att motverka spridning samt som en
uppsamlingsmetod.
Anläggning:
>500.000 –
1.000.000 kr
(container med 1-10
m3/h)
Osäkert hur mycket
den tar av andra
föroreningar än
”olja” i släckvattnet,
se också aktivt kol.
Exempel: polymer
absorbent (absorptionskapacitet 1 m3)
ca 8000- 10.000 kr
Mycket mindre anläggningar finns.
Ex. stor komplett
anläggning 10-fots
(3 x 2,4 m) container med specialbehandlad torv 12
m3/h ca 1 miljon kr
Kol: ca 30 – 50 kr/kg
I de flesta fall endast
bra som tilläggsteknik till andra typer
av rening. Vid ”smetiga” föroreningar så
som olja och proteiner behövs förfilter/
avskiljning.
Anläggning (filterhus): 10.000-50.000
kr (0,01-0,5 m3)
Kostnad 3, 4)
Nackdelar
36 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Partikel­
storlek (µm)
-
Kemisk oxidation
(ozon).
Kemisk oxidation
med ozon, väteperoxid i kombination
med UV-strålning.
AOT – (Advanced
Oxidation Technologies).
-
-
Kemisk oxidation
(Fentons reaktion
–väteperoxid och
järnkatalysator).
Fotokemisk oxidation (UV)
-
Jonbytare
(katjon, anjon)
Kemisk/fysikaliska metoder
Metod
Organiska kolväten
och svårnedbrytbara ämnen (t.ex.
fenoler, icke polära
organiska ämnen,
dioxiner), men
även oorganiska
och lättnedbrytbara
ämnen.
Organiska kolväten.
Organiska kolväten.
Organiska kolväten,
fenoler, BTEX, pesticider, formaldehyd.
Metaller/ tungmetaller, laddade
partiklar.
Typ av ämnen
som avskiljs
-
-
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
M, S
M, S
M, S
M, S
(M), S
Mobil (M),
stationär (S)
Ja
Ja
Ja
(Ja)
Ja
Behov av för­
filter 2)
Bryter ner föroreningarna helt eller
delvis.
Bryter ner föroreningarna helt eller
delvis.
Bryter ner föroreningarna helt eller
delvis.
Bryter ner föroreningarna helt eller
delvis. Fungerar
bra på många olika
typer av organiska
föreningar, reducerar toxicitet, ökar
bionedbrytbarhet.
Kan styras bl.a.
med hjälp av pH
och filtermassa så
att förmågan att ta
vissa metaller ökar.
Fördelar
Komplicerad
process. Hantering
av kemikalier krävs.
Kan vara svår att
dosera. Nackdelar se
ovan. Vattnet behöver förbehandlas.
Vid för hög energinivå kan föroreningarna bränna fast.
Vattnet behöver
förbehandlas.
Hantering av kemikalier krävs. Kan
vara svår att dosera
och att få god inblandning. COD får
inte vara för högt <
5000 mg/l.
Hantering av
kemikalier krävs.
Kan vara svår att
dosera och att få
god inblandning.
Tar i princip inget
annat än metaller,
fungerar som komplement till andra
reningstekniker.
Nackdelar
Anläggning: 100.000
– 500.000 kr
AOT (10-20 m3/h) ca
50.000 – 100.000 kr
Filterhus (10-20
m3/h) ca 10.000 –
15.000 kr.
Ca 60 kr/liter, 2500 –
10.000 kr/filter
Kostnad
underhåll
och inköp 3, 4)
Rening av släckvatten 37
-
-
-
Koagulering/Flockulering (järn- och
aluminiumsalter,
polyaluminiumprodukt (PAX)).
Kemisk fällning
(släckt kalk).
Dispersionsvatten/
Dissolved Air Flotation (DAF).
Oljeavskiljare
Partikel­
storlek (µm)
Metod
-
-
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
Vätskor lättare än
vatten, t.ex. oljor.
Avskiljning av
partiklar, aska sot
kol. Även avskiljning
av partiklar som inte
avskiljs gravimetriskt
d.v.s. små med densitet nära vattnets
densitet.
Metaller och ammonium.
Vissa tungmetaller,
(bl.a. bor), fosfor
och partiklar.
Typ av ämnen
som avskiljs
M, S
M, S
M, S
M, S
Mobil (M),
stationär (S)
Nej
Nej
Nej
Nej
Behov av
förfilter 2)
Fungerar som
försteg till andra
reningssteg. Enkel
avskiljning av olja.
Fungerar både med
och utan fällningskemikalier. Används
på reningsverk (bl.a.
inom livsmedelsbranschen och kommunala avlopp)
Lösta metaller och
ammonium kan
avskiljas.
Restprodukten kan
pressas ihop till en
”filterkaka” m.h.a.
en filterpress, vilket
minskar avfallsmängden.
Bra och beprövad
komplettering till
mekanisk avskiljning, t.ex. sandfilter.
Fördelar
Fungerar inte med
släckvatten som
innehåller skum.
Fungerar inte på alla
oljeföroreningar.
Är svår att få att
fungera i vatten med
varierande föroreningsgrad. Används
som ”fällnings”komplement till andra tekniker. Främst
en tilläggsteknik.
Stora mängder
fällningsmedel krävs
(t.ex. släckt kalk,
struvit), restslam
som måste omhändertas genereras.
Kärl + doserpump
+ kringutrustn. ca
15.000 kr.
Höga kemikaliekostnader. Känslig
för pH-variationer.
Viss mängd restslam
uppstår. Halten
sulfater och klorider
ökar i vattnet. Är
pH-beroende för optimal flockbildning.
Ex. Mobil tryckluftsdriven oljeavskiljare
(Kapacitet: 50, 200
resp. 500 liter/h),
Pris från 60.000 kr.
Flockningskemikalie
ca 30-50 kr/kg.
Kärl + doserpump
+ kringutrustn. ca
15.000 kr.
Ex. reningsverk med
mikroflottation
(Kapacitet 0,6-0,8
m3/h) ca 350.000
kr, exkl. kringutrustning.
Flockningskemikalie
ca 30-50 kr/kg.
Kostnad
underhåll
och inköp 3, 4)
Nackdelar
38 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
-
Indunstning
SBR (Sequenced
Batch Reactor) och
MBBR (Moving Bed
Bio Reactor).
Biologisk rening/
biobädd/biofilm
Biologiska metoder
Brunnscylinder med
pump som kopplas
till mobilt filter.
-
Varierar, beroende
på typ av filter som
väljs.
Uppsamling och filtrering
(vacuum eller ångkompression).
Partikel­
storlek (µm)
Metod
Kan bryta ner
många olika typer
av organiska föreningar.
Filter finns i olika
varianter för olika typer av föroreningar.
Kolväten (bl.a.
fenoler), oljor,
tungmetaller, samt
reducerar COD.
Typ av ämnen
som avskiljs
3
0,01- >4
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
(M), S
M
(M), S
Mobil (M),
stationär (S)
(Ja)
Nej
Ja
Behov av för­
filter 2)
Kan ev. byggas på
plats, används i
många olika typer
av applikationer.
Används i läkemedelsindustri,
kemi-industri m.m.
för utgående processvatten. Har varit
påtänkt som fast
installation för bl.a.
släckvatten.
Enkel uppsamlingscylinder att sänka
ner i dagvattenbrunnar vid brand. Flera
brunnar kan kopplas
till den mobila reningsanläggningen.
Fungerar bra för
tungmetaller och
mineralolja. Ofta
mycket bra prestanda/ verkningsgrad.
Fördelar
Inte använd i detta
syfte i dagsläget, ev.
känslig för störningar. Ev. tids- och
utrymmeskrävande.
Inte helt klarlagt hur
bra dessa tar hand
om svårnedbrytbara
föreningar och tungmetaller.
Ofta ett dyrt alternativ. Energiåtgång 628
kWh/m3. Flytande
koncentrat som
måste omhändertas.
Stor energiåtgång,
omständlig teknik,
kan vara problematisk med komplext
sammansatta
vatten. Fungerar
inte om skumvätska
finns i vattnet.
Nackdelar
Anläggning:
300.000-500.000
kr (10 m3) .
Mobil filteranläggning 30.000 400.000 kr.
Brunnscylinder +
pump ca 20.000 kr
Dyr investeringskostnad i förhållande till
kapacitet.
200.000 kr till
ca 5 milj. (10 liter/h
– 6 m3/h)
Kostnad
underhåll
och inköp 3, 4)
Rening av släckvatten 39
Flödeskapaci­
tet (m3/h) 1)
S
-
Mobil (M),
stationär (S)
Källor: Bl.a. Hoyer & Persson, 2006; personliga kontakter med leverantörer av filter och reningsanläggningar (se referenslista).
4) Flertalet av reningsmetoderna finns i kombinationspaket (t.ex. i containrar) som kan hyras.
3) Observera att kostnadsuppgifterna är inhämtade under april- september 2012 från ett begränsat antal leverantörer av
filter- och reningsanläggningar och ger inte bild av medelkostnadsläget för samtliga leverantörer på marknaden.
2) I många fall finns risk för igensättning, varvid allt från enkla, grova partikelfilter eller oljeavskiljare kan behöva användas
som förfilter.
1) Flödeskapaciteten redovisas i för de relevanta områden som projektet omfattar. Flödeskapaciteten kan i de flesta fall skalas
upp och i flera fall även skalas ner.
Kan anpassas för att
rena olika föroreningar, dels genom
fastläggning, biologisk nedbrytning,
adsorption, kemisk
omvandling m.m.
Markfilter
Typ av ämnen
som avskiljs
Se BioRening
Partikel­
storlek (µm)
Våtmark/vassbädd/
Anlagd damm.
Långvarig rening
Metod
-
(Ja)
Behov av
förfilter 2)
Filtret kan anpassas
efter typ av förorening. I vissa markfilter kan biologisk
nedbrytning ske.
Naturlig, ”teknik­
oberoende”, kan ev.
utnyttja befintlig
vassbädd eller
våtmark.
Fördelar
Olika typer av
markfiltermassor tar
olika föroreningar,
kan behövas flera
lager. Installerade
filter kan mättas och
behöver bytas med
jämna mellanrum.
Kostnads-, tids- och
utrymmeskrävande,
uppehållstid >2
dygn. Inte helt
klarlagt hur bra
dessa tar hand om
svårnedbrytbara
föreningar och tungmetaller.
Nackdelar
Troligt 500.000 -1
milj. (eller mer).
Hög anläggningskostnad. (se även
ref: Rihm, 2008;
Etableringskostnad
(vassbädd) ca 100 1000 kr/m2 .
Kostnad
underhåll
och inköp 3, 4)
40 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Rening av släckvatten 41
4.6 Kringutrustning t.ex. pumpar, slangar, ventiler, kopplingar, uppsamlingskärl/
bassänger och tankbilar
Till de olika reningsteknikerna behövs kringutrustning i form av t.ex. pumpar,
slangar, ventiler, kopplingar, kärl, uppsamlingsbassänger, containrar och tankbilar vilket behöver tas med vid en kostnadsuppskattning. Om olika reningstekniker ska kombineras så att vattnet passerar flera reningssteg ökar behovet av
kringutrustning. Eftersom räddningstjänsten oftast redan har pumpar att tillgå
kommer de högsta kostnaderna för kringutrustning utgöras av uppsamlings­
bassänger, containrar och tankbilar.
Dessutom tillkommer driftskostnader såsom elförbrukning och underhåll.
4.7 Tillämpade reningstekniker på släckvatten
I Sverige finns några exempel på metoder som används för rening av släckvatten.
Vissa är utprovade och direkt utformade för att ta hand om släckvatten medan
andra är relativt generella reningsmetoder som används vid sanering men som
också kan användas vid rening av släckvatten och sanering efter bränder.
Exempel från omvärlden är svåra att få tag på. Det finns en stor marknad för
företag som sanerar efter bränder men mycket lite information om hur släckvatten eller saneringsvatten tas om hand. Den dokumentation om reningstekniker för släckvatten som hittats är från större katastrofer med ofantliga mängder
släckvatten att ta hand om. Mindre, men vanligt förekommande bränder, och
omhändertagande och rening av släckvatten hittar man vanligtvis inte i den
internationella litteraturen.
Nedan ges exempel på några tillämpade reningsmetoder för släckvatten. Dessa
illustrerar variationen i kapacitet och omfattning.
• Stationär anläggning med flockningskemikalier, flockningsskammare, sedimentationskammare och sandfilter. Används på Statens Provningsanstalt för
rening av släckvatten efter brandtester.
• Stationär respektive semi-mobil anläggning med oljeavskiljare och ultrafilter
med keramiska tubmembran som huvudkomponent. Används på Stockholms
brandförsvars anläggning Ågesta. Avrinningen från övningsytorna är kopplade
till ett system som samlar och leder föroreningarna till två reningsverk på övningsfältet. Släckvattnet går till en oljeavskiljare och därefter till en 10 m3 tank
för smutsvatten innan det når reningsanläggningen. Det renade vattnet går till
en renvattentank och kan för den stationära anläggningen återcirkuleras till
brandvattennätet (Annergård, personlig kontakt). Kapacitet: 36 m3/dygn och
reningsverk. Kostnad för två anläggningar: Anläggningar inklusive ledningsnät
3,9 miljoner kr. Löpande kostnader: filter 17.000 kr/år (Byte av filter sker efter
10-12 år); kemikalier 6000 kr/år; samt elkostnader för drift av pumpar (Annergård, 2007 och personlig kontakt). Eftersom anläggningen är en C-anläggning
och de främst släcker fibröst material blir det inte mycket föroreningar i restprodukterna (Annergård, personlig kontakt).
42 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
• En mer mobil variant av samma anläggningstyp som ovan, framtagen specifikt
för släckvatten. Används t.ex. av räddningstjänsten på Åland. Systemets huvudkomponent är ett ultrafilter med keramiska
tubmembran (kapacitet på 1m3/h). Tilläggstekniker så som ett förfilter och efter­
behandling med kolfilter är möjliga. Kostnad
ca 1.000.000 kr (Foto: Mercatus)
• Släpkärra med oljeavskiljare + kolfilter, ca
2 m³/h (olja, PAH, PCB, kemikalier lösningsmedel). Används för sanering av bland annat
släckvatten (Foto: Entropi SAB).
• En handdragen och tryckluftsdriven mindre sanerings- och reningsanläggning som
fungerar som våtdammsugare och reningsanläggning. Påsfilter fyllda med aktivt kol
eller jonbytarmassa. Begränsad kapacitet ca
200 l/h. Kostnad ca 60.000 kr (Foto: Vattensystem.se).
• Absorberande material. Finns ofta i form
av kuddar som läggs ut för att suga upp till
exempel vatten eller oljor. Kan läggas ut
som avgränsning och sanering av kontaminerat släckvatten i samband med bränder.
Kan även användas för invallning och åtgärd
vid mindre vattenskador eller avgränsning
vid stora vattenskador. Finns flera olika
typer av absorberande massor. Bilden visar
ett exempel på vattenabsorberande kuddar
från Scand Tech Products AB. Kudden på
400 gram absorberar c:a 20-25 liter vatten på
mindre än 3 min (www.scandtech.se).
SPI, Svenska petroleuminstitutet har tagit fram ett dokument med rekommendationer för släckvattenhantering. I detta ges framför allt råd och rekommendationer för omhändertagande av släckvatten i händelse av brand. Råden riktar sig
främst till oljedepåer och energihamnar, men kan även vara till vägledning för
andra industrier och verksamheter (SPI, 2011).
4.7.1 Exempel på hantering av släckvatten utanför Sverige
Nedan ges några exempel på hantering av släckvatten utanför Sverige.
• Buncefield i England, 2005. 55 miljoner liter släckvatten, 750 000 liter skum
gav 16 miljoner liter ”waste water” uppsamlat i tankar. Vattnet renades bl.a.
med organiskt-lerfilter (antracit- och bentonitlera), aktivt kol och omvänd
osmos. Koncentrat/slaggrester från reningen brändes i ugn (>1000 °C)
• Kanada, 1999. En brand på en återvinningsanläggning för bildäck i Nova Scotia.
>100 000 däck brann, 7,5 milj. liter släckvatten och skum användes och restvattnet samlades upp i dammar och renades med aktivt kol under 9 veckor.
Rening av släckvatten 43
• Kanada, maj 1986. Pesticide Warehouse Fire, Canning, Nova Scotia. En brand i
ett lager av bekämpningsmedel och jordbruksmaterial bröt ut. Större delen av
de ca 1,2 miljoner litrarna vatten rann direkt ner i floden, men ca 100.000 liter
släckvatten leddes till ett uppsamlingsställe och pumpades upp i tankar. Uppehållstiden i tankarna gjorde att en betydande mängd av partiklar och fast material sjönk till botten och bildade ett slam. Bortförsel av vattnet i diket hjälpte
även till med avvattning och dekontaminering av området. Det omhändertagna släckvattnet renades främst genom membranteknik och omvänd osmos.
Environment Canada bistod med en mobil reningsanläggning bestående av två
stycken 5-25 µm förfilter, flockning genom alun (aluminiumsulfat), omvänd
osmosfilter och aktivt kol. Beräkningar och analyser visade på att man lyckades
få bort ca 99 % av bekämpningsmedelsresterna i vattnet. Efter rening släpptes
vattnet till den intilliggande floden. Reningsanläggningen var på plats 19 dagar.
Totalt togs ungefär 4000 liter slam och koncentrat, samt ca 400 liter aktivt kol,
om hand som farligt avfall efter avslutad händelse.
• USA, Missouri, 2005. Brand i oljeraffinaderi. Behandlad mängd vatten, tillsammans med stora mängder skum innehållande PFOS, beräknades till ca 4 miljoner liter. Vattnet samlades upp i fyra dammar och sex containertankar (frac
tanks). Det uppsamlade släckvattnet renades under två veckor i ett container/
trailer-monterat system med två tryckfilter med aktivt kol. Ca 2,5 ton aktivt kol
användes (GAC granulerat aktivt kol).
• Brandövningsvatten från Leeds-Bradford och Humberside flygplatserna, England.
Vattnet renas genom en kombinerad vassbädd/våtmark och kolfilter.
4.8 Förslag på hantering/rening av släckvatten
Vilken typ av hantering/rening av släckvatten som lämpar sig styrs av många faktorer, bl.a. brandens storlek, möjlighet till uppsamling och typ av föroreningar.
4.8.1 Skicka släckvattnet till stationär vattenrenings-anläggning
I en del fall är det lämpligare att samla upp vattnet och transportera det med
tankbil till en stationär vattenbehandlingsanläggning istället för att behandla det
på plats. En bedömning om vattnet är behandlingsbart på anläggningen görs för
varje släckvatten (Johansson, personlig kontakt). Exempel på stationära vatten­
behandlingsanläggningar som tar emot förorenat industriellt vatten, bl.a. släckvatten, är Ragn-Sells vattenbehandlingsanläggningar: t.ex. Heljestorp i Vänersborg och Högbytorp i Stockholm (Ragn-Sells, 2012; Jonsson, personlig kontakt).
Olika behandlingsmetoder finns här, t.ex. indunstare, ultrafilter och våtkemisk
behandling samt möjlighet att kombinera dessa (Ragn-Sells, 2012). Kostnaden för
att lämna vatten beror på hur förorenat vattnet är och vilka föroreningar som
finns i vattnet (vilket avgörs med kemiska analyser). För lättbehandlat vatten är
kostnaden ca 1000 kr/ton (d.v.s. 1000 kr/m3), medan priset för ett vatten som är
svårare att behandla är ca 1750 kr/ton (Johansson, personlig kontakt). Mycket
svårbehandlat vatten tar de inte emot alls, eftersom de måste klara sina utsläpps­
krav (Johansson, personlig kontakt). Dessa anläggningar tar även emot förorenat
slam. Ett annat exempel är Stena Recyclings två vattenbehandlingsanläggningar
som bl.a. tar emot förorenat industrivatten och troligtvis även skulle kunna ta emot
släckvatten (Einarsson, personlig kontakt). I den ena anläggningen, som ligger i Göteborg (Skarvikshamnen), sker rening med flotation, kemisk fällning och ett biologiskt
system. I den andra, som ligger i Halmstad, renas vattnet med flera biologiska steg,
ultrafilter, omvänd osmos och kolfilter (Einarsson, personlig kontakt).
44 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Eftersom många stationära anläggningar är dyra att anlägga och komplicerade
att driva kan det krävs omfattande verksamhet för att det ska vara ekonomiskt
motiverat att bygga en anläggning. Ett alternativ skulle vara om kommunen eller
regionen ordnar en mobil reningsanläggning, eller en stationär anläggning (t.ex.
i anslutning till det kommunala reningsverket) som räddningstjänst eller andra
aktörer kan använda för rening av uppsamlat släckvatten eller annat förorenat
vatten, innan det exempelvis leds till det kommunala avloppsreningsverket. Då
kan en hög investerings- och driftskostnad delas av flera aktörer.
4.8.2 Hyr mobila anläggningar för rening på plats
En del avfallsbolag erbjuder olika tjänster där de även kan hjälpa till med rening
av vattnet på plats i mobila anläggningar. Ragn-Sells erbjuder exempelvis tjänster
där de analyserar reningsbehovet, etablerar reningsanläggning och omhändertar
restprodukter (Ragn-Sells, 2012). SAKAB har ett mobilt vattenreningsverk som
kan rena 5-25 m3 vatten/ h beroende på föroreningsgrad (SAKAB, 2012). Mobila
anläggningar finns att hyra från en rad andra företag som specialiserat sig på
bl.a. vattenrening eller sanering.
4.8.3 Förslag på kombinationer av åtgärder och reningstekniker
Eftersom släckvatten vanligtvis innehåller många olika typer av föroreningar
klarar de metoder som beskrivits under avsnitt 4.1 och 4.5 inte enskilt av att
rena alla föroreningarna utan behöver kombineras med varandra för att en bra
rening ska uppnås. Hur dessa kombineras beror både på typ av brand och på
vilken reningsgrad man vill uppnå. I tabell 4 (nästa sida) ges några exempel på
kombinationer som kan användas för att rena släckvatten till en låg, medelhög,
respektive hög reningsnivå. Kostnadsintervallet anges som låg (-100.000kr),
medel (100.000-500.000 kr) och hög (>500.000 kr).
Exempel på utrustning som kan finnas på varje brandstation och tas med vid ett
brandtillfälle är: utrustning för tätning av brunnar, absorptionsmedel, uppblåsbara uppsamlingsbassänger, pump, telefonnummer till tankbilstjänst.
Rening av släckvatten 45
Åtgärd/Reningstekniker Kostnads­
intervall1)
Kommentar
Förhindra spridning
Brunnstätning
låg
Mycket snabbt och effektivt sätt att förhindra spridning via dagvattensystemet. Enklast och billigast är placera ett självresande
kar (av mjuk plast) över brunnen och fylla karet med vatten.
Andra exempel: avloppslock av metall med en tätningslist,
eller brunnstätare som stoppas ner i brunnen och fylls med
tryckluft (Ekström & Nessvi, 2007).
Invallning
låg
Snabb åtgärd för att motverka spridning till känslig recipient.
Sandfilter
låg
Endast grov avskiljning av partiklar och partikulärt bundna
föroreningar. Kräver backspolning (som genererar ett flytande
avfall), eller destruktion av sanden.
Sandfilter + aktivt kol
låg
Bra avskiljning av partiklar och partikulärt bundna föroreningar
samt organiska föroreningar.
Sandfilter + flockning
låg
Bra avskiljning av partiklar och partikulärt bundna föroreningar.
Kräver pH-justering och kemikaliehantering/dosering.
Påsfilter (kombineras med olika
porstorlekar)
låg
Enkel teknik. Kan behöva bytas ofta. Koncentrerar föroreningarna i
filtret och genererar enbart små mängder avfall.
Torvfilter
medel
Absorberar olja och andra organiska föroreningar.
Förfilter2) + torvfilter
medel
Avskiljer partiklar, adsorberar olja och andra organiska
föroreningar.
Sandfilter + flockning + kolfilter
medel
Bra avskiljning av partiklar och partikulärt bundna föroreningar. Kräver pH-justering och kemikaliehantering/dosering.
Avskiljer även organiska föroreningar.
Sandfilter + flockning + kolpulverdosering
medel
Som ovan, men kontakttiden med kolet kan bli längre och
kontaktytan kan bli större.
Förfilter2) + tryckfilter med aktivt kol
+ jonbytare
medel
Kompakt anläggning med relativt hög kapacitet (1-25 m3/h).
medel
Som ovan, men med ökad föravskiljning
medel
Filtret kan anpassas efter typ av förorening. Brunnar kan
användas som uppsamlingssystem.
Förfilter (mikrosil) + trådsilsfilter +
nanofilter (+ kolfilter)
hög
Tar de flesta partiklar och lösta föroreningar. Finns som både mobil och stationär anläggning (ca 1 milj. för en container 3 m3/h).
Förförfilter 2) + ultrafilter +omvänd
osmos + kolfilter
hög
Tar det mesta.
Biologiskt system + ultrafilter +
omvänd osmos + kolfilter
hög
Tar det mesta. Finns som stationär anläggning
(Stena Recycling, Halmstad).
Skicka vattnet till stationär vattenbehandlingsanläggning, t.ex.
Ragn-Sells
medel
Stora volymer vatten kan behöva transporteras. Svårbehandlat
vatten får inte lämnas.
Låg reningsnivå
Medelhög reningsnivå
Fällning + förfilter2) + aktivt kol +
jonbytare
Brunnscylinder med pump + mobil
filteranläggning
Hög reningsnivå
Tabell 4. Förslag på åtgärder och reningstekniker för rening av släckvatten (stigande reningsnivå ↓).
1) Kostnad: Låg = upp till 100.000; medel = 100.000 – 500.000; hög >500.00
2) Exempel på förfilter är påsfilter, disk-/kasettfilter, tryckfilter
46 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Uppsamling/bortledning av släckvatten
Uppsamling/bortledning av släckvatten 47
5 Uppsamling/bortledning av släckvatten
Det finns idag inget generellt krav för uppsamling av släckvatten från alla bränder.
Däremot kan släckvattenutsläpp vara reglerade inom vattenskyddsområden, t.ex.
Göta Älvs vattenskyddsområde, och för vissa större industrier kan detta vara
reglerat i tillstånd, t.ex. med krav på katastrofbassänger, invallningar, täckning
av brunnar, avstängning av ventiler m.m. På Södra Älvsborgs Räddningstjänst
har man tittat på möjligheterna för uppsamling av släckvatten (Bengtsson, personlig kontakt). Främst är det uppsamling av släckvatten från större bränder, t.ex.
industrier, som ses som mest aktuellt. Släckvattenuppsamlingen underlättas om
ytorna är hårdgjorda och branden täcker ett begränsat område. Uppsamling av
släckvatten från bränder i skog och mark är svårt både för att det mesta vattnet infiltrerar och för att branden ofta täcker stora ytor. Från småbränder, t.ex.
lägenhetsbränder bedömer Bengtsson (personlig kontakt) inte att uppsamling är
aktuellt eftersom det ofta rör sig om små volymer vatten.
Det finns olika sätt att hindra släckvattnet från att nå en recipient, exempelvis
genom invallningar (t.ex. invid ett vattendrag), täckning av brunnar för att undvika
att vattnet når avloppsledningsnätet, och avstängningsventiler för avlopps- och
dagvatten.
Släckvatten kan samlas upp i befintliga katastrofbassänger, eller i mobila anläggningar, t.ex. uppblåsbara bassänger eller containrar. Med hjälp av pumpar kan
vattnet förflyttas från släckvattenansamlingar till bassängerna, eventuellt ca
15-20 m3 släckvatten.
Det skotska naturvårdsverket har gett ut vägledningsdokument angående hantering av släckvatten och stora utsläpp (Scottish EPA, 2012?) där olika följande
uppsamlingssystem beskrivs:
1. Fasta uppsamlingssystem:
• uppsamlingsbassänger (laguner)
• lagringstankar
• avstängningsventiler och slussar
• oljeavskiljare
2. Krisuppsamlingssystem:
• ytor som offras för infiltration
• invallning av hårdgjorda ytor med sandsäckar
• gropar och diken
• portabla tankar, cylindrar och tankbilar
Även användande av absorptionsmaterial (granulat, pulver m.m.) och olika
typer av förseglingsanordningar och substanser för t.ex. skadade containrar och
rörledningar nämns (Scottish EPA, 2012?). I situationer då det av olika skäl inte
48 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
finns möjlighet att samla upp släckvattnet i bassänger, containrar m.m. kan
absorptionsmedel vara en bra lösning. Det finns olika typer av absorptionsmedel
med varierande grad av absorptionsförmåga, 10-300 ggr sin egen vikt. En del är
hydrofoba och absorberar därför bara t.ex. oljor och lösningsmedel medan andra
absorberar vatten och vattenlösliga föroreningar. En annan akutåtgärd för att
förhindra spridning, som kräver minimala resurser, är täckning av brunnar med
t.ex. gummiduk/lock.
Tillfällig invallning med sand för att motverka spridning av kontaminerat släckvatten.
Foto: Claes-Håkan Carlsson, MSB
50 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Destruktion/
slutförvaring av restprodukter efter rening
Destruktion/slutförvaring av restprodukter efter rening 51
6 Destruktion/slutförvaring av restprodukter efter rening
Efter rening av vattnet är de restprodukter som uppstår förorenade med organiska
föroreningar och metaller. Vilken typ av restprodukter, och hur stora mängder
som uppstår, beror inte enbart på hur förorenat vattnet varit och vilken typ av
föroreningar förekommit i vattnet utan även på vilken reningsmetod som använts.
Vissa reningsmetoder genererar stora mängder restprodukter, t.ex. kemisk
fällning. I tabell 5 ges en översikt av olika typer av restprodukter som uppkommer vid olika reningsmetoder och hur de kan tas om hand, d.v.s. vilken typ av
behandling eller destruktion som är möjlig.
Vilken destruktionsmetod som behövs beror på vilken typ av föroreningar
som behöver destrueras. Metaller kan inte destrueras, men restprodukten kan
behandlas så att utlakningen av metallerna minskar. Detta kan ske genom att
föroreningarna stabiliseras (med t.ex. kalk och bindemedel) eller ”förglasas”
(genom att smälta slaggen och tillsätta kvarts). Många organiska föreningar kan
destrueras genom olika typer av termisk behandling (se avsnitt 6.2). Vid våtkemisk
behandling neutraliseras avfallet och tungmetaller fälls ut som metallhydroxider
(SAKAB, 2012). Vissa organiska föreningar kan även brytas ner genom biologisk
nedbrytning. Flytande restprodukter kan i vissa fall koncentreras ytterligare
genom indunstning. I flera av reningsteknikerna kan filtermaterialet regenereras
och återanvändas, men ibland kan det p.g.a. föroreningsmängd eller föroreningstyp lämpa sig bättre att destruera filtermaterialet. För de restprodukter där destruering inte är möjlig återstår deponering. Vilken typ av deponi som tar emot
restprodukten beror på om avfallet klassas som farligt avfall eller inte (se avsnitt
6.1 och 6.3).
Farligt avfall kan behandlas genom termisk behandling, våtkemisk behandling
eller stabilisering.
Kostnaderna för att lämna farligt avfall beror på föroreningsgrad, vilken typ av
föroreningar, vilket material som lämnas och hur det är emballerat. För att få
en uppfattning om kostnaderna kontaktades ett av företagen som tar hand om
farligt avfall. I tabell 6 ges exempel på kostnader (september 2012) för att lämna
olika typer av restprodukter till SAKAB (Szep, personlig kontakt).
52 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Förorenad
restprodukt
Från följande
reningsmetod
Exempel på
mottagare
Behandling/
destruktion
FILTER/ABSORPIONSMATERIAL
Olika filtreringsmetoder
Filterleverantören (som
lämnar filtren vidare för
destruktion), SAKAB, RagnSells, ev. t.ex. Sävenäs
avfallskraftvärmeverk
Termisk behandling
Absorptionsmedel (t.ex.
polymera material, torv)
Absorption
SAKAB, Ragn-Sells, ev. t.ex.
Sävenäs avfallskraftvärmeverk
Termisk behandling
(förbränning)
Organisk adsorberande
massa (aktivt kol, torv,
bark)
Olika filtreningsmetoder
SAKAB, Ragn-Sells, ev. t.ex.
Sävenäs avfallskraftvärmeverk
Aktivt kol kan regenereras
(med ånga, pyrolys eller
kemiskt), därefter termisk
behandling (förbränning)
Oorganisk adsorberande
massa (zeolit)
Filterbäddar
SAKAB, Ragn-Sells
Termisk behandling
(pyrolys, termisk avdrivning)
Jonbytarmassa (sampolymerer med funktionella
grupper)
Selektiv jonbytare
SAKAB, Ragn-Sells, ev. t.ex.
Sävenäs avfallskraftvärmeverk (Gäller när produkten
ska destrueras)
Kan regenereras för återanvändning, därefter termisk
behandling (förbränning)
Membranfilter (mikro,
nano-, ultra- omvänd
osmos-filter)
Membranfiltrering
Påsfilter
Påsfiltrering
SAKAB, Ragn-Sells, ev. t.ex.
Sävenäs avfallskraftvärmeverk
Förbränning
Förorenad
restprodukt
Från följande
reningsmetod
Exempel på
mottagare
Behandling
/destruktion
Sand
Sandfilter
SAKAB, Ragn-Sells
Tvättas (backspolas), återanvänds, därefter termisk
behandling (pyrolys, termisk avdrivning), sandtvätt
Jord/sand
Markfilter
Ragn-Sells, SAKAB
Biologisk behandling,
sand- och jordtvätt, termisk
behandling (pyrolys,
termisk avdrivning) kemisk
stabilisering/kemisk lakning
FILTERKAKA
Olika filtreringsmetoder
Ragn-Sells, SAKAB
Termisk behandling (förbränning), ev. stabilisering
SLAM (t.ex. kalk och metal�ler)
Kemisk fällning
Ragn-Sells
Kan stabiliseras med
bindemedel för att minska
utläckage.
FLYTANDE RESTPRODUKT
Diverse reningstekniker
Ragn-Sells, SAKAB
Indunstning
FLYTANDE RESTPRODUKT
innehållande skumsläckmedel
Diverse reningstekniker
SAKAB
Förbränning
Tvättas, återanvänds,
därefter termisk behandling
förbränning
FILTERABSORPIONSMATERIAL
Tabell 5. Omhändertagande av restprodukter vid olika reningstekniker
Destruktion/slutförvaring av restprodukter efter rening 53
Beskrivning av restprodukt
Kommentar
Kostnad 1)
Icke farligt avfall där varje bit är
<0,5 m i container
Leverans i container
3,50 kr/kg
Leverans i fat
3500 kr/ton + hanteringstillägg 300 kr/fat
Leverans på pall
3,50 kr/ton + hanteringstillägg 600 kr/fat
Om stora kassetter
3,50 kr/kg + neddelningskostnad 1500
kr/h
Farligt avfall
3,50 -10 kr/kg2)
Farligt avfall som innehåller Hg
50 kr/kg
Flytande avfall om lite föroreningar
95 % vattenhalt
Pris för vattenfas
1,15 kr/kg
Pris för bottensats
5 kr/kg
Flytande avfall med skumsläckmedel
Orenat släckvatten
6,50 kr/kg
Lättbehandlat
1 kr/kg 3)
Svårbehandlat
1,75 kr/kg 3)
Mycket svårbehandlat
- Tar de inte emot
Tabell 6. Kostnadsexempel för omhändertagande av olika restprodukter (SAKAB, personlig kontakt)
1) Prisuppgifterna var aktuella i september 2012.
2) Kg-priset beror på föroreningsgrad.
3) Uppgift från Ragn-Sells.
6.1 Avfallsregler
Restprodukten som uppstår vid rening av släckvatten ska betraktas som avfall.
Reglerna för avfall regleras främst i:
• Miljöbalken (1998:808) 15 kapitlet ”Avfall och producentansvar”
• Avfallsförordning ( 2011:927).
• Förordning (2001:512) om deponering av avfall
• Naturvårdsverkets föreskrifter om deponering, kriterier och förfaranden för
mottagning av avfall vid anläggningar för deponering av avfall; NFS 2004:10
I avfallsförordningen anges vad som avses med farligt avfall.
Farligt avfall avser:
• ”ett ämne eller ett föremål som är avfall och som är markerat med en asterisk
(*) i bilaga 4” (i avfallsförordningen)”
• ”eller som omfattas av föreskrifter som har meddelats med stöd av 12 §,” d.v.s.
ytterligare ämnen eller föremål som Naturvårdsverket har bestämt ska räknas
som farligt avfall.
Uppdelningen i avfallsförordningen är gjort efter ämnets/ämnenas egenskaper.
Främst är det under punkt 19 och punkt 16 i bilaga 4 i avfallsförordningen som
restprodukterna från släckvattenrening passar in. Exempel på avfallstyper som
kan uppkomma vid rening av släckvatten och som är markerade som farligt
avfall i bilaga 4 i avfallsförordningen visas i tabell 7.
54 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
19 Avfall från avfallshanteringsanläggningar, externa avloppsrenings­
verk och framställning av dricksvatten eller vatten för industriändamål
19 02 Avfall från fysikalisk eller kemisk behandling av avfall (även avlägsnande av krom eller cyanid
samt neutralisering):
19 02 04* Avfall som blandats, bestående av minst en sorts farligt avfall.
19 02 05* Slam från fysikalisk eller kemisk behandling som innehåller farliga ämnen.
19 02 07* Olja och koncentrat från avskiljning.
19 02 08* Flytande brännbart avfall som innehåller farliga ämnen.
19 02 09* Fast brännbart avfall som innehåller farliga ämnen.
16 Avfall som inte anges på annan plats i förteckningen
16 10 Vattenhaltigt avfall avsett att behandlas utanför produktionsstället:
16 10 01* Vattenhaltigt avfall som innehåller farliga ämnen.
16 10 03* Vattenhaltiga koncentrat som innehåller farliga ämnen.
16 11 Förbrukad infodring och förbrukade eldfasta material:
16 11 10* Kolbaserad infodring och kolbaserade eldfasta material från metallurgiska processer som
innehåller farliga ämnen.
Avfallet betraktas som farligt endast om det innehåller ämnen som klassificerats
som farliga (enligt förordning EG nr 1272/200)8 i koncentrationer (d.v.s. viktprocent)
som är så höga att avfallet har en eller flera av de egenskaper som anges i bilaga
1 (avfallsförordningen).
För restprodukterna från vattenrening finns en anteckningsskyldighet reglerad i
avfallsförordningen:
”55 § Den som bedriver en yrkesmässig verksamhet där farligt avfall uppkommer ska för varje slag av farligt avfall föra anteckningar om
1. den mängd avfall som uppkommer årligen, och
2. vart avfallet transporteras.”
För transport av det avfallet finns tillståndsplikt respektive anmälningsplikt
beroende på vilka mängder farligt avfall det rör sig om (§36 respektive § 42
avfallsförordningen).
6.2 Termisk behandling
Termisk behandling av avfallet kan ske genom förbränning, pyrolys, termisk
avdrivning eller destillation för att destruera eller avskilja föroreningar (Avfall
Sverige, 2009). Temperaturen vid vilket ämnet destrueras varierar för olika
organiska föreningar. Många organiska föreningar destrueras vid de tempera­
turer som råder i avfallsförbränningsanläggningar. Exempelvis når temperaturen
i Sävenäs avfallskraftvärmeverk upp till 1100 ºC och anläggningens tillstånd
omfattar även förbränning av en del farligt avfall (Stöllman, personlig kontakt).
Vid förbränning i SAKAB:s rosterugn och roterugn, som sker vid 1200-1400 ºC,
destrueras alla svårnedbrytbara organiska föreningar (SAKAB, 2012). Tillsats
av kvarts skapar en förglasad slagg som gör de flesta tungmetaller svårlakbara
(SAKAB, 2012).
Destruktion/slutförvaring av restprodukter efter rening 55
Pyrolys används bl.a. till förorenade jordar och sker i syrefri miljö och vid en
lägre temperatur. Vid pyrolysen blidas gaser som sedan förbränns vid en högre
temperatur (Avfall Sverige, 2012).
Vid indunstning (destillation) separeras olika vätskor med olika kokpunkt (Avfall
Sverige, 2009).
6.3 Deponering – inert, icke-farligt eller farligt avfall?
Det är den som producerar avfallet som är ansvarig för att klassa avfallet.
I deponiförordningen regleras vad som får läggas på en deponi för inert, icke
farligt respektive farligt avfall. Enligt NFS 2004:10 och tillhörande ändringsföreskrifter måste avfallet som ska deponeras genomgå en grundläggande karaktärisering (10-12§), vilken ska innehålla uppgift om (5§):
1. avfallets ursprung och avfallsproducentens identitet…
2. processer som givit upphov till avfallet,
3. vilken behandling avfallet genomgått
4. avfallets sammansättning och dess utlakningsegenskaper (om farligt avfall),
5. avfallets lukt, färg och fysikaliska form,
6. avfallskoden och avfallsklass (farligt eller inte)
7. deponiklass
8. där avfallet kan tas emot
9. vid behov, information om extra säkerhetsåtgärder bör vidtas vid deponin.
I denna föreskrift finns gränsvärden för utlakning som styr på vilken typ av
deponi (inert, icke-farligt eller farligt) som avfallet kan deponeras. Enbart farligt
avfall får läggas på en farligt avfalldeponi. Däremot kan farligt avfall läggas på
en deponi för icke-farligt avfall om lakbarheten i avfallet är låg (se NFS 2004:10).
56 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Sammanfattande
slutsatser
Sammanfattande slutsatser 57
7 Sammanfattande slutsatser
Nedan ges några sammanfattande slutsatser från denna utredning om möjligheter
till rening och destruktion av släckvatten:
• Det finns ingen universal metod för rening av släckvatten. Eftersom släckvattnets
kemiska sammansättning och föroreningsgrad varierar kan reningsmetoden
behöva anpassas från brand till brand om fullgod rening ska uppnås.
• Vanligt förekommande föroreningar i släckvatten är partiklar, metaller och
organiska ämnen. Det finns inte en metod som kan rena dessa ämnen utan
flera olika reningstekniker behöver kombineras för att få god rening.
• Val av reningsteknik(er) beror på:
–– vilken typ av föroreningar och vilka halter av föroreningar som släckvattnet
innehåller
–– vilken reningsgrad som eftersträvas
–– ekonomi
–– hur akut situationen är
• I vissa fall kan en ”bättre än inget”-rening vara den enda praktiskt möjliga
lösningen, medan det i andra fall kan vara fullt möjligt och motiverat att samla
upp vattnet och få en hög reningsgrad genom mer avancerad teknik.
• Kostnaderna för rening är svåra att uppskatta, bl.a. eftersom dessa i stor
utsträckning beror på hur förorenat vattnet, vad vattnet är förorenat av och
vilken reningsgrad som eftersträvas. Släckvatten med skumtillsats är mer svårbehandlat.
• Utöver kostnaden för reningsteknik tillkommer både kostnader för kring­
utrustning och kostnader för omhändertagande av restprodukter.
• Nedbrytande tekniker har den stora fördelen att mindre mängder farligt
rest­avfall genereras.
• Vid rening uppstår restprodukter som räknas som avfall, ofta farligt avfall,
och kräver omhändertagande i enlighet med avfallslagstiftningen.
• Eftersom släckvattnet innehåller partiklar krävs oftast någon form av förfilter
för att motverka igensättning om t.ex. filter- och adsorptionsmetoder används.
• Enklast och billigast möjligt är att satsa på att avskilja partiklarna. På så vis
fångas en hel del partikulärt bundna föroreningar upp.
• Att hyra mobila reningsanläggningar kan vara ett alternativ eftersom dessa kan
vara anpassade för respektive brand.
• Ibland kan det vara bättre att skicka iväg vattnet för rening i stationär anläggning, dels för att det kan vara enklare och billigare, och dels för att bättre
rening av vattnet kan uppnås.
• En förutsättning för rening av släckvatten är att rutiner och system för uppsamling av släckvatten utvecklas.
58 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Referenser
Referenser 59
8 Referenser
Aguayuda. 2012. Water – Filtration. (websida)
http://www.aguayuda.org/index.php/solutions/water/
Andersson, J. 2007 Avtalsbilaga 4. Slutrapport för projekt inom Miljömiljarden,
Stockholms stad. Nr B55, Utveckling av mobilt reningsverk för spillvattenrening.
B55 Sutrapport Utveckling av mobilt reningsverk för spillvattenrening
Annergård, L., 2007. Avtalsbilaga 4. Slutrapport för projekt inom Miljömiljarden,
Stockholms stad. Nr 71 Uppsamling av brännbara vätskor och släckvatten. A71
Slutrapport_Uppsamling av brännbara vätskor och släckvatten
Anox Kaldnes. 2012. Case study. Astra Zeneca Sweden Pharmaceutical.
http://www.anoxkaldnes.com/anoxkaldnes/ressources/
documents/1/25072,Chemicals-Pharma-Astra_en_web.pdf
Avfall Sverige. 2009. Termisk behandling. Websida: http://www.avfallsverige.se/
avfallshantering/farligt-avfall/behandlingsmetoder/termisk-behandling/
Blomqvist, P., Persson, B., Simonsson, M. 2002. Utsläpp från bränder till miljön
- Utsläpp av dioxin, PAH och VOC till luften. FoU-rapport. Räddningsverket. SP
Brandteknik, Borås http://rib.msb.se/Filer/pdf%5C18193.pdf
Blomqvist, P., Lönnermark, A., Simonson, M. 2004. Miljöbelastning vid bränder
och andra olyckor. Utvärdering av provtagning och analyser. FoU-rapport. Räddningsverket, Karlstad. https://www.msb.se/RibData/Filer/pdf/19988.pdf
Blomqvist, P., Simonson McNamee, M., Stec, A., Gylestam, D., Karlsson, D. 2010.
Characterisation of fire generated particles. BRANDFORSK projekt 700-061. SP
Report 2010:01 http://www.brandforsk.se/forskningsprojekt/avslutade-projektfran-och-med-ar-2000/avslutade_projekt_2_8 (Brandgenererade partiklar)
Environmental Engineering and Contracting. 2002. Tire pile fires: prevention,
response, remediation. Integrated Waste Management board. http://osfm.fire.
ca.gov/codedevelopment/pdf/tirefire/TPFReportFinal.pdf
Ekström, D., Nessvi, K. 2007. Åtgärder vid kemikalieutsläpp. Metodvägledning.
Svenska Brandskyddsföreningen. http://cursnet.srv.se/clm/publikationer/filer/
atgarder-vid-kemikalieutslapp-metodvagledning.pdf
Flydén, L. 2009. Släckvatten från avfallsanläggningar. Fire Extinguishing water
from waste disposal plants. Examensarbete. Inst. för geovetenskaper, Uppsala
universitet http://www.w-program.nu/filer/exjobb/Linda_Flyd%C3%A9n.pdf
Gallaher, B.M., Koch, R.J. 2004? Water Quality and Stream Flow After the Cerro
Grande Fire. A summary. http://www.doeal.gov/SWEIS/LANLDocuments/155%20
LALP_05_009_%20Water%20Quality%20and%20Stream%20Flow.pdf
60 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Hall, B. 2007. Halter av tungmetaller och PAH:er i sotvatten – förslag på behandlingsmetoder. Värmeforsk, Stockholm.
Hertzberg, T. 2001. Partiklar från bränder. Förstudie. Statens Provnings och
Forskningsinstitut. http://rib.msb.se/Filer/pdf%5C16963.pdf
Hoyer, K, Persson, K.H. 2006?. Om filtrering och andra fysikalisk-kemiska separationsmetoder för lokal behandling av lakvatten. Inst. för bygg- och miljöteknologi, Lunds universitet http://www.kildesamarbejdet.org/documents/dokumenter/
litteraturstudie_filtrering.pdf
Ikehata, K., El-Din, M.G. 2004. Degradation of recalcitrant surfactants in wastewater by ozonation and advanced oxidation processes: A review. Ozone: Science
& Engineering, 26: 327-343.
Kemikalieinspektionen (KemI). 2011a. Polycykliska aromatiska kolväteten (PAH). Websida. http://www2.kemi.se/templates/PRIOframes.
aspx?id=4045&gotopage=4101
Kemikalieinspektionen (KemI). 2011b. Flamskyddsmedel. Websida.
http://www2.kemi.se/templates/PRIOframes.aspx?id=4045&gotopage=4090
Koch membrane systems. 2012. Membrane technologies (websida)
http://kochmembrane.com/Learning-Center/Technologies.aspx
Landén, C., Lunder, C. 2002. Vägledning vid bränder och utsläppsberedskap.
Miljösamverkan västra Götaland. http://cf.vgregion.se/miljo/miljosamverkan/
dokument/Brander_vagledning_okt02_inkl_bil_.pdf
Larsson, I., Lönnermark, A. 2002. Utsläpp från bränder – Analyser av brandgaser
och släckvatten. Brandforsk projekt 707-021. SP rapport 2002:24
Livsmedelsverket, 2011. Dioxiner och PCB – fördjupning (websida) http://www.slv.
se/sv/grupp1/Risker-med-mat/Kemiska-amnen/Dioxiner-och-PCB/Dioxiner-och-PCB/
Lundborn, A. 1997. Retur av aska från skogsbränsle. Bioenergi 6-97
http://www.novator.se/bioenergy/BE9706/Bio6s35,37.html
Lönnermark, A., Blomqvist, P. (2005a). Emissions from Tyre Fires. SP Swedish
National Testing and Research Institute, SP. REPORT 2005:43. Borås.
http://www.sp.se/sv/publications/Sidor/Publikationer.aspx
Lönnermark, A., Blomqvist, P. (2005b). Emissions from Fires in Electrical and
Electronic waste. SP Swedish National Testing and Research Institute, SP. REPORT
2005:42. Borås.
Lönnermark, A, Blomqvist, P. Emissions from an automobile fire. Chemosphere
62, 1043-1056.
MSB, 2012. Websida. Main › Snabbfakta › Bränder.
http://ida.msb.se/ida2#page=a0060
Referenser 61
Naturvårdsverket. 2005a. Fordonstvättar. Branchfakta, Utgåva 1.
http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/620-8207-8.pdf
Naturvårdsverket. 2005b. Avlopp i kretslopp – en utvärdering av LIP-finansierade
enskilda avlopp, vassbäddar och bevattningssystem med avloppsvatten. Naturvårdsverkets rapport 5406 http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/620-5406-6.pdf
Naturvårdsverkets föreskrifter (NFS) 2004. Naturvårdsverkets föreskrifter om
deponering, kriterier och förfaranden för mottagning av avfall vid anläggningar
för deponering av avfall. NFS 2004:10
Oceans esu. 2012. Airport fire training effluent treatment.
http://www.oceans-esu.com/wp-content/uploads/2012/02/Airport-Fire-TrainingEffluent-Treatment.pdf
Ragn-Sells. 2012. Vatten- och slambehandling.
http://www.ragnsells.se/Vara-tjanster/Basutbud/Behandlingstjanster/Vatten--ochslambehandling/
Renova. 2010. Från avfall till ren energi. Effektiv och miljöanpassad förbränning
på avfallskraftvärmeverket i Göteborg. http://www.renova.se/Global/pdf/Fran_avfall_till_ren_energi_full_web.pdf
Rihm, T. 2008. Sorptions- och markfilter för deponier – Förstudie. Varia 589. Statens geologiska institut. Linköping. http://www.swedgeo.se/upload/publikationer/
Varia/pdf/SGI-V589.pdf
Rosén, B., Nilsson, G., Nilsson, S. Lindeberg, J. 2002a. Miljöeffekter vid olyckor.
Etapp 2. Räddningsverket. https://www.msb.se/Upload/Insats_och_beredskap/
miljopaverkan/dokument/etapp2/R%C3%A4ddningsverkets%20rapport,%20
etapp%202.pdf
Rosén, B., Nilsson, G., Nilsson-Påledal, S., Arvidsson, O., Larsson, L. 2002b. Miljö­
effekter vid olyckor. Etapp 3. Räddningsverket. https://www.msb.se/Upload/
Insats_och_beredskap/miljopaverkan/dokument/etapp3/SRV%20Rapport%20
etapp%203.pdf
Räddningsverket. 1999. Brandvattenförsörjning. Statens räddningsverk, Karlstad.
Räddningsverket, 2001. Storskalig oljebrandsläckning. Grundkurs.
https://www.msb.se/RibData/Filer/pdf/17759.pdf
SAKAB, 2012. Behandling av avfall (websida):
- Våtkemisk behandling. http://www.sakab.se/templates/Page.aspx?id=203 ;
- Förbränning http://www.sakab.se/templates/Page.aspx?id=323
- Vattenrening http://www.sakab.se/templates/Page.aspx?id=720
- Detaljerad information om förbränning http://www.sakab.se/templates/Page.
aspx?id=202
62 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Scott Andersson, Å. 2005. Miljökonsekvenser av kemikalieolyckor, bränder och
utsläpp av oljeprodukter i vattenmiljö. NCO 2005:11 Nationellt centrum för
lärande från olyckor, Räddningsverket.
Scottish EPA 2012?. Managing fire water and major spillages: PPG 18. Pollution
Prevention Guidelines. http://publications.environment-agency.gov.uk/PDF/PMHO600BBUD-E-E.pdf
SPI – Svenska petroleum institutet. 2011. SPI Rekommendation Släckvattenhantering. God praxis för hantering av förorenat släckvatten på oljedepåer och
i energihamnar. http://spbi.se/wordpress/wp-content/uploads/2011/06/SPI_Slackvattenhantering_webb.pdf
Sterner, H. 2004. Rening av metallhaltigt avloppsvatten. En teknisk/ekonomisk
utvärdering av reningsmetoder för metallhaltigt avloppsvatten. Examensarbete,
Industriellt miljöskydd, KTH.
Särdqvist, S., 2002. Vatten och andra släckmedel. Räddningsverket.
https://www.msb.se/RibData/Filer/pdf/21712.pdf
The Interstate Technology & Regulatory Council. 2005. Technical and regulatory
guidance for in situ chemical oxidation of contaminated soil and groundwater.
2nd edition. The Interstate Technology & Regulatory Council.
http://www.itrcweb.org/Documents/ISCO-2.pdf
Yoshikawa K., Urabe S., Matsufuji Y., Kanjo Y., Fukanaga I. och Yagi Y., 2005.
Experimental study on dioxin removal in landfill leachate by advanced oxidation process, Proceedings Sardinia 2005, 10th International Waste Management
and Landfill Symposium S. Margherita di Pula, Cagiari, Italien, 3-7 oktober 2005,
CISA, Environmental Sanitary Engineering Centre, Italien
US Peroxide. 2012. BOD and COD Removal in Wastewater Using Hydrogen Peroxide. Websida: http://www.h2o2.com/industrial/applications.
aspx?pid=104&name=BOD-COD-Removal
Åstrand, M. 2006. Studier av metoder som kan reducera utsläpp av vattenburet
fosfor från Korsnäsverken. Examensarbete, KTH, Kemiteknik.
Referenser 63
Personlig kontakt:
Anders Adolfsén, Mercatus
Lars Annergård, Stockholms brandförsvar Ågesta
Anders Assarsjö, Entropi SAB
Stefan Bengtsson, Södra Älvsborgs Räddningstjänstförbund
Johan Brandberg, Vilocan
Claes-Håkan Carlsson, MSB (uppdragsgivare)
Per Erik Einarsson, Stena Recycling
Berne Ellers, Enpetech Environmental Technology
Martin Göransson, Vattensystem.se
Thomas Johansson, Ragn-Sells
Christopher Jonsson, Ragn-Sells
Sören Lundström, MSB (uppdragsgivare)
Johan Magnusson, NCC
Henry Olsson och Alfredo Diez, Science FiveWood Europe AB
Lars Erik Olsson, Anox Kaldnes
Magnus Paulsrud, Processinggruppen
Anna Stöllman, Renova
Elisabeth Szep, SAKAB
Bo Tingström, Scand Tech Products AB
64 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Bilaga
Bilaga 65
Bilaga A: Förekomst av föroreningar i släckvatten från olika
typer av bränder
Det går inte avgöra exakt vilka ämnen som kommer att finnas i släckvatten från
varje enskild brand eftersom många olika typer av material och kemikalier ofta
är inblandade och andra faktorer, som t.ex. hur släckinsatsen utförts, kan påverka släckvattnets kemiska sammansättning (SPI, 2011). Vissa ämnen är emellertid
mer vanliga och mer sannolika i vissa bränder.
I denna bilaga ges några exempel på bränder där släckvatten har analyserats och
vilka ämnen som uppmätts i höga eller mycket höga halter i dessa bränder.
Byggnader, ej industri
Bränder i ”byggnader, ej industri” innefattar bränder där det främst är byggnaden
och inventarier från bostäder, daghem, skolor, kontor eller liknande som har
omfattats av branden. Till denna kategori hör även de administrativa delarna av
en industri (t.ex. kontor), men inte själva fabrikslokalen eller lagret.
Daghem
Släckvatten från en brand i ett daghem analyserades (Rosén et al, 2002a). Mycket
höga halter av PAH:er (cancerogena och övriga) och mycket höga halter av fenoler
uppmättes. Av metallerna var det enbart aluminium och järn som uppmättes i
mycket höga halter.
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från daghem
Metaller: Al, Br, Fe, Ca, Cu
PAH cancerogena
PAH övriga
sVOC: fenol
Gymnastikhall
Släckvatten från en brand i en gymnastikhall som bl.a. innehåll en 100 m3 stor
skumgummigrop analyserades (Rosén et al, 2002b) med avseende på metaller och
PAH:er. Mycket höga halter av metallerna bly, brom, krom och zink, och cancer­
ogena PAH:er uppmättes, samt höga halter av andra metaller och övriga PAH:er.
Observera att inga mätningar på VOC och SVOC gjordes.
Ämnen höga eller mycket höga halter i släckvatten från gymnastikhall
Metaller: Al, Ba, Cd, Cl, Pb, Br, Cr, Mo, Sr, Ti, Zn,
PAH cancerogena: (t.ex. bens(a)pyrén)
PAH övriga
VOC och sVOC – analyserades ej!
66 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Ladugård
Släckvatten från en brand i en ladugård med 3000 balar hö, flis, gasflaskor och en
dieseltank på 5000 liter analyserades (Rosén et al, 2002b). Mycket höga halter av
PAH:er (både cancerogena och övriga), fenol och kreosol (SVOC), samt metallerna
brom, kadmium och zink uppmättes. Även höga halter av järn, koppar och mangan
uppmättes.
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från en ladugård
Metaller: Pb, Br, Cd, Cu, Fe, Mn, Zn,
PAH cancerogena och övriga
VOC: Xylener
sVOC: fenol, kreosol
Industribyggnader
Inom kategorin industribyggnader inryms alla typer av industrier, vilket innebär en stor diversitet i typ av bränsle. De delar av industrierna som omfattas av
kontorslokaler och dylikt som inte är specifika för industrin ingår inte i denna
kategori. Några exempel på bränder inom denna kategori sammanfattas nedan.
Snickerilokal och ytbehandlingsindustri
Släckvatten från en brand i en fabriksbyggnad med snickerilokal och ytbehandlingsindustri analyserades (Rosén, 2002a). I lokalen förvarades syror och baser
(cyanid). Släckvattnet hade ett väldigt lågt pH 2,2! Mycket höga halter av metal�ler, cancerogena PAH:er och vissa övriga PAH:er, fenol och cyanid uppmättes.
Dessutom uppmättes höga halter av många mycket ovanliga metaller.
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från en
snickerilokal och ytbehandlingsindustri
Metaller: Al, Sb, Pb, Br, Cd, Ce, Cu, Cr, Gd, Ga, Fe, Mo, Nd, Ni, Mn, Pr, Sa, Ti, U, Y, Zn, Zr
PAH cancerogena
PAH övriga: naftalen, fenantren
sVOC: fenol,
Cyanid
Batterilager
Mycket höga halter av metaller och många olika metaller (inklusive ovanliga
metaller) uppmättes i släckvatten från ett batterilager. Allra högst var metallhalterna av europium och antimon (Blomqvist, 2004).
Bränslesilo med papper, trä och plast
Släckvatten från en brand i en bränslesilo som innehöll 120 ton bränslekross/
flis av papper, trä och plast analyserades (Rosén, 2002b). Mycket höga halter av
många metaller, PAH:er och vissa VOC:er uppmättes.
Bilaga 67
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från bränsle
av papper, trä och plast
Metaller: Al, Sb, As, Pb, Br, Cs Fe, Cd, Ca Cu, Cr, Mn, Mo, Nb, Pd, Rb, Sr, Ti, Zn
PAH cancerogena och övriga
VOC: bensen, etylbensen, fenol
Övriga, ej byggnader
Av bränderna i skog och mark sker ca hälften på icke trädbevuxen mark och
resterande hälft i trädbevuxen mark. Vid skogsbränder kan halter av olika grundämnen öka. En studie om vattenkvalitet efter en stor skogsbrand i Cerro Grande
i södra USA (≥2004?) visade att följande halter ökade mest i det vattendrag som
dränerade det brända områdena (Gallaher et al, 2004?):
• radioaktivitet (från sönderfall av cesium-137, plutonium-239, 240 och
strongtium-90),
• metallerna: barium, magnesium, mangan och strontium
• näringsämnena: kväve, fosfor och kalium
• kalcium, cyanid och bikarbonat.
Signifikanta mängder aska följde också med vattnet.
Bilar
Emissioner från bilbränder och andra fordon har visat att släckvattnet kan vara
allvarligt förorenat av både organiska föreningar och metaller (Lönnermark och
Blomqvist, 2006; m.fl.). Av metallerna är det vanligtvis främst bly, koppar, zink
och antimon som förekommer i höga halter. Höga halter suspenderat material
och en relativt hög halt totalt organiskt kol (TOC) uppmättes i släckvattnet från
brandförsök på en bil (Lönnermark & Blomqvist, 2006). Av de organiska föreningarna var det alifatiska kolväten som dominerade. Dessutom fanns en viss mängd
organiska föreningar som innehöll adsorberbara organiska halogener (AOX).
Även om det för bilbränder rör sig om små mängder släckvatten, kan ändå
utsläppen orsaka miljöskada, dels p.g.a. att många bilbränder sker i skyddsom­
råden, t.ex. nära en vattenreserv (Lönnermark & Blomqvist, 2006) och dels eftersom det totalt rör sig om många (ca 4000) bilbränder/år i Sverige (Lönnermark &
Blomqvist, 2006). Mängden brännbart material i en standardbil kan ligga inom
intervallet 150-200 kg och av detta kan ca 115 kg utgöras av plast bl.a. polyuretan
(PUR) och PVC (Lönnermark & Blomqvist, 2006).
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från bilar
Metaller: bly, koppar, zink, antimon
Suspenderat material
Alifatiska kolväten
(TOC)
(Org. föreningar med adsorberbara org halogener AOX)
68 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Däck
Kemiska ämnen som finns i röken vid däcksbränder och som ofta hamnar i vattnet är VOC, SVHC, PAH, partiklar, tungmetaller, dioxiner och furaner, PCB:er och
syror (Environmental Engineering and Contracting, 2002). Vid bränder i bildäck
bör hänsyn tas till att pyrolysolja (pyrolytic oil) bildas. Ett vanligt bildäck kan ge
upphov till ca 7,6 L pyrolysolja. Denna olja är svårsläckt och kan leda till brandspridning. (Lönnermark et al, 2007).
Vid brandförsök med bildäck av Lönnermark & Blomqvist (2005) var halterna
av vissa metaller (d.v.s. zink, bly och kobolt), PAH:er (både cancerogena och icke
cancerogena) och TOC mycket höga. Halterna av dioxiner (PCDD) och furaner
(PCDF) överskred Naturvårdsverkets föreskrifter (NFS 2002:28 & 2010:3) för avloppsutsläpp från förbränningsanläggningar. Släckning med skum ökade kraftigt
halterna av VOC, PAH och PCDD/PCDF i släckvattnet jämfört med släckning med
enbart vatten (Lönnermark & Blomqvist, 2005).
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från däck
Metaller: zink, bly, kobolt, antimon, koppar
PAH: cancerogena, övriga
VOC
PCDD/PCDF
Pyrolysolja
TOC
Elektronik
Släckvatten från elektronikskrot har analyserats vid två olika bränder (i container
respektive i lager). I båda bränderna uppmättes mycket höga halter av vissa
metaller, PAH:er, dioxiner och bromerade flamskyddsmedel. Vid lagerbranden
uppmättes även höga halter av fenol, toluen, krom, molybden, titan och zirkonium. Vid containerbranden uppmättes även mycket höga halter av styren och
brom. Brandförsök på elektronikskrot har också utförts av Lönnermark& Blomqvist (2005). Släckvattnet analyserades från två stålburar med 242 kg elektrisk
och elektronisk utrustning. Överlag var det samma typ av ämnen som uppmättes
ifrån denna brand (som för container och lagerbranden) förutom att halterna av
bromerade flamskyddsmedel inte var så höga.
Ämnen i höga eller mycket höga halter i släckvatten från
elektronikskrot
Metaller: Al, Sb, Pb, Br, Fe, Cd, Cu, Cr, Mn, Mo, Ni, Ti, Zn, Zr
PAH cancerogena
PAH övriga
VOC: fenol, styren, toluen
Dioxiner
Flamskyddsmedel: TBBPA, TBP, HBCD
Bilaga 69
Fartyg
Släckvatten från en brand i ett passagerarfartyg med 150 sittplatser, som släckts med
vatten (10 m3), alkoholresistent skum (650 liter) och övriga skumvätskor (300 liter),
analyserades. Mycket höga halter uppmättes av VOC och SVOC, PAH:er (både cancer­
ogena och övriga), och flera vanliga och ovanliga metaller (Rosén et al, 2002).
Ämnen höga eller mycket höga halter i släckvatten från fartyg
Metaller: Al, Ba, Pb, Br, Cd, Cl, Cr, Mo, Sr, Ti, Zn,
PAH cancerogena: (benso(a)antracen
PAH övriga: domineras av naftalen, fenantran, fluoren
VOC: domineras av dekan, undekan, dodekan, dimetylbensen, trimetylbensen)
sVOC: domineras av alkaner C9-C24, butoxy-etanol, metyl-propyl-bensen
Plastmaterial
Vid bränder i halogenhaltiga plaster, såsom PVC och polytetrafluoretylen (teflon)
bildas vätehalogenider t.ex. väteklorid (HCl) respektive vätefluorid (HF) (Larsson
& Lönnermark, 2003). När den gasformiga vätekloriden blandas med släckvattnet
bildas saltsyra som är en mycket stark syra. Vätefluorid i vatten bildar fluorvätesyra. Plast som innehåller bromerade flamskyddsmedel avger vätebromid
(HBr) vid brand (Larsson & Lönnermark, 2003) som bildar bromvätesyra när den
kommer i kontakt med vatten. Vid bränder i polyuretanplast kan isocyanater
och vätecyanid bildas, men även fenoler, acetaldehyd, väteklorid, vätefluorid och
fosgen.
Emissionsfaktorer för PAH, VOC och dioxin vid brand i olika material
Emissionsfaktorer för PAH, VOC och dioxin har beräknats/uppskattats av Blomqvist et al, (2002) för enskilda material. Dessa presenteras i tabell X. Av tabellen
framgår att emissionsfaktorerna för PAH, VOC och dioxiner är högst vid förbränning av plast- och gummimaterial. Emissionsfaktorerna för VOC är höga även för
hö och trä och för dioxin är de höga även för tjärpapp, petroleumprodukter och
lösningsmedel.
70 RENING OCH DESTRUKTION AV KONTAMINERAT SLÄCKVATTEN
Material
PAH (mg/g)
(mg/g)
VOC
(mg/g)
PCDD/F
VOC (mg/g)
PCDD/F
(ng TEQ/g)
Utsäde, hö
0,002
Trä
0,1 - 1,0
1 - 20
0,002
Träfiberskiva
0,1 – 1,0
1 - 20
0,02
Papper
0,1
1
0,002
Textilier
0,1
1
0,002
PVC
1-5
10 - 50
0,012 – 2,2
Polystyren
10
5 - 30
0,002-0,1
Polyuretan (PUR)
1 -10
1 - 50
0,002-0,1
Polyeten
1
5 - 30
0,002-0,1
ABS-plast
10
5 - 30
0,002-0,1
Gummi
10
50
0,002-0,1
Tjärpapp
1
7,5
0,002-0,1
Petroleumprodukter
1
7,5
0,002-0,1
Lösningsmedel
1
7,5
0,002-0,1
Tabell X Uppskattade emissionsfaktorer till luft vid brand i olika material
Källa: modifierad från Blomqvist et al (2002)
Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB)
651 81 Karlstad Tel 0771-240 240 www.msb.se
Publ.nr MSB536 - februari 2013 ISBN 978-91-7383-324-0
